SE436662B - Kalibreringsanordning for andningsalkoholmetapparat med halvledarsensor - Google Patents

Description

7999810 '9 få utloppsledningen ständigt med flödesreglatörn°bch pümpenf Därigenom tas ur kalibreringsanordningen ständigt ut en del- ström, som förnyar innehållet i utloppsledningen. En nackdel är att genom användningen av vätska anordningen ärläges- beroende. Det i kalibreringsanordningen bildade koncentratet är starkt beroende av temperaturen, som genom dyrbar isolering och extra uppvärmning med högt energibehov måste hållas konstant. Det i provgasledningen erhållna koncentratet på- verkas förutom av föregående kondensation även av tryck- och _ strömningsförhållandena vid inblandningsställena och påverkas därigenom menligt när det gäller dess tillförlitlighet (DB-PS 21+ 22 271). a I en känd anordning för att påvisa och kvantitativt bestämma en gas blâses ett prov, exempelvis ett andningsprov för undersökning av alkoholhalten, in i en provuppsamlings- enhet. Provuppsamlingsenheten består av ett lindat smalt rör med värmemantel, vars ena ände är öppen mot omgivningen och vars andra ände är kopplingsbart förbunden med inblåsningsöpp- ningen, den elektrokemiska sensorn eller en kalibreringsanord- ning. Vid mätning sugs gasen ut ur provuppsamlingsenheten genom en pump via sensorn och in i en strömningsmätare och mäts med sensorn. Varje mätning föregås av en kalibrering. Därvid förbinds sensorn med inblåsningsöppningen och för genomspolning sugs omgivande luft in genom pumpen. Samtidigt är provuppsam- lingsenheten förbunden med kalibreringsanordningen, en tryck- gascylinder, som innehåller luft och etanolånga. Sammansätt- - ningen är så vald att vid lägsta drifttemperatur ingen etanol kondenserar och att inte heller någon vattenånga är närvarande.

När man trycker på en mätningsknapp strömmar kalibreringsgas från tryckgascylindern in i provuppsamlingsenheten och fyller denna. Därefter överföres detta kalibreringsprov till sensorn och dess utslag korrigeras efter den kända koncentrationen.

En nackdel är att det inte finns några möjligheter att fast- lägga när provuppsamlingsenheten är fylld med kalibreringsgas.

Vid alltför kortvarigt tryck på mätknappen blir mängden alltför liten och kalibreringen leder till felaktiga resultat. Vid för långvarigt tryck överfylls provuppsamlingsenheten och vid dess öppna ände släpps kalibreringsgas ut i omgivningen och går förlorad, så att förrådet av kalibreringsgas tömms alltför 7909810-9 tidigt (DE-OS 22 HD 422). V~- re- mer «"~~-V «e Hålet för uppfinningen var att ta fram en kalibrerings- anordning, som vid sparsam förbrukning av kalibreringsgas och utan extra energibehov säkerställer definierade kalibreringar.

Detta uppnås enligt uppfinningen medelst en kalibrerings~ anordning av inledningsvis nämnt slag, som känntecknas av att den består av en via ventiler växelvis med en kalibreringsgas- källa och en halvledarsensor förbindbar kammare med en mot kraften från en fjäder mellan två ändlägen förskjutbar vägg.

Genom fyllningen av kammaren för varje kalibrering säker- ställs den erforderliga kalibreringsgasmängden. Därigenom är felmätningar uteslutna. Man undviker emellertid även förluster och uppnår med ett litet kalibreringsgasförräd en läng bruks- tid, vilket är en stor fördel när det gäller bärbar apparatur.

Oberoende av växlande förrådstryck hos kalibreringsgasen står den i kammaren ständigt under det av fjäderkraften bestämda trycket och tillföres sålunda halvledarsensorn under-definiera- de betingelser. Därigenom säkerställes definierade kalibre- ringar. _ _ y Pöredragna utföringsformer av anordningen framgår av underkraven.

Genom ett anordnande enligt kravet 2 fås genom den gas- formiga fyllningen en Räæsoberoende användning vid ständigt konstant koncentration på kalibreringsgasen. Någon uppvärmning och därmed förbundna energikostnader krävs ej.

Enligt utföringsformen i kravet 3 kan för färdigställande av kalibreringsgasen även en indunstare utnyttjas, varvid den bildade kalibreringsgasen tillföres halvledarsensorn genom kammaren på ett definierat och sparsamt sätt.

Enligt utföringsformen beskriven i kravet H möjliggörs ett programmerat förlopp vid kalibreringen och undviks fel genom betjäningsmisstag eller icke medveten tömning av förrå- det av kalibreringsgas.

Det enligt kravet 5 inkopplade stryporganet förhindrar störningar vid kalibreringen till följd av uppträdande förhöjda strömníngshastigheter vid högt förrâdstryck hos kalibrerings- gasen. ' Uppfinningen belyses närmare nedan i anslutning till bifogade ritningsfígur över en schematiskt återgiven anlägg- ning. _ v9e9s1fl-9 ä Inblåsningsöppningen 1 är via strömn1ngsavkännaren"2;' ledningen 3 och den'första ventilen U förbunden med den upp- vârmda provuppsamlingsenheten 5, ett med sin ände 6 mot omgiv- ningen öppet rör. Den första ventilen 4 är via ledningen 7 förbunden med den tempererade halvledarsensorn 8 och den efter denna inkopplade pumpen 9. Halvledarsensorn 8 är vidare via ledningen 10, den andra ventilen 11 och den tredje ventilen 12 förbunden med ledningen 13, vars ände 14 är öppen mot omgiv- ningen. Till den andra ventilen 11 är via ledningen 15 med stryporganet 16 kalibreringsgaskällan 17 ansluten. Till den tredje ventilen 12 är via ledningen 18 med stryporganet 19 den cylindriska kammaren 20 ansluten. I,kammaren 20 är den för- skjutbara väggen 21 rörlig som en kolv mot kraften från fjädern 22. Ändkontakter 23 och 2H är anslutna till styren- heten 25 och informerar denna om när tömt eller fyllt läge uppnåtts medelst väggen 21. Till styrenheten 25 är dessutom anslutna impulsledningar från ventilerna R, 11 och 12 samt (ej visade) flödesavkännaren 2, halvledarsensorn 8 och pumpen s . _ t Styrenheten 20 genomför sålunda förutom en styrning av förloppet även inmatning och anvisning av mätvärdena.- Vid aktivering medelst styrenheten 25 övergår ventilerna från det visade utgångsläget i kopplingsläge. Den första ventilen 4 förbinder i utgångsläget provuppsamlingsenheten 5 med ledningen 3 och spärrar ledningen 7. Den förbinder i kopp-, lingsläget provuppsamlingsenheten 5 med ledningen 7 och spärrar ledningen 3. Den andra ventilen 11 förbinder i utgångs- läget ledningen 10 med den tredje ventilen 12 och spärrar led- ningen 15. Den förbinder i kopplingsläge ledningen 15 med den tredjeventilen 12 och spärrar ledningen 10. Den tredje ventilen 12 förbinder i utgångsläget ledningen 13 med den andra ventilen 11 och spärrar ledningen 18. Den förbinder i kopplingsläge led- ningen 18 med den andra ventilen 11 och spärrar ledningen 13.

Under hela driftstiden arbetar pumpen 9 och suger via halvledarsensorn 3 ut en konstant gasström, som vid 26 går ut i omgivningen. Vid konstant strömning kan halvledarsensorn 8 hållas på en konstant drifttemperatur.

I utgångsläget sugs vid änden 1H luft in från omgivningen och hamnar via ledningen 13, ventilerna 12 och 11 och ledningen 10 i halvledarsensorn 8. Från utgångsläget kan valfritt företas 7.» _., 7909810-9 en kalibrering eller en provmätning.

En kalibreringsmätning utlöses genom manuell tryckning på styrenheten 25. Denna bringar då ventilerna H, 11 och 12 i kopplingsläge. Vid änden 6 sugs luft in från omgivningen och hamnar via provuppsamlingsenheten 5, den första ventilen H och ledningen 7 i halvledarsensorn 8. Samtidigt är kalibreringsgas- källan 17 via ventilerna 11 och 12 förbunden med kammaren 20.

Kalibreringsgaskällan 17 är en tryckgasbehâllare rymmande ca 200 cm3, i vilken kalibreringsgasen inmatas som enkelfas under ett ingångsövertryck av ca 8 bar. Gasen består av en blandning av luft med ca 1 mikroliter alkohol. Denna blandning är vid omgivningstemperatur gasformig och någon kondensation uppträ- der ej. Kalibreringsgasen när efter strypning-i strypenheterna 16 och 19 till kammaren 20 och bringar väggen 21 mot kraften från fjädern 22 i fyllt läge. Oberoende av trycket i kalibre- ringsgaskällan 17 innehåller den fyllda kammaren 20 rymmande ca 2_cm3 kalibreringsgas, som ständigt står under samma, av fjäderkraften frambringade övertryck av ca 1,5 bar. Den där- igenom bestämda gasmängden är så fastlagd att den med säker- het räcker för genomförande av kalibreringsmätningen. Om det i händelse av tömd kalibreringsgaskälla 17 ej är möjligt att fylla upp kammaren 20 och sålunda väggen 21 ej når fram till ändkontakten 24 avbryts det fortsatta förloppet av styrenheten 25. I slutskedet av påfyllningsförloppet påverkar väggen 21 ändkontakten 20 och utlöser via styrenheten 25 en omkoppling av ventilerna 11 och 4 till utgångsläget, medan den tredje ventilen 12 förblir i kopplingsläge. Därigenom är ledningen 7 stängd av den första ventilen 4. Den i kammaren 20 inrymda kalibreringsgasen strömmar via stryporganet 19, ledningen 18, ventilerna 12 och 11 och ledningen 10 till halvledarsensorn 8 och därifrån via pumpen 9 ut i omgivningen. Därvid sker själva kalibreringsmätningen i halvledarsensorn 8. Då ständigt samma kammarfyllning strömmar till under trycket av fjädern 22 fås för varje kalibreringsmätning ett reproducerbart förlopp. Vid slutet av tömningsfasen påverkar väggen 21 ändkontakten 23.

Styrenheten 25 avslutar då kalíbreringsmätningen genom omkopp- ling av den tredje ventilen 12 till utgångsläget. Därigenom befinner sig hela anordningen åter i utgångsläge. ' Provmätningen påbörjas genom inblåsning av andningsluft i inblàsningsöppningen 1, varvid flödesavkännaren 2 utlöser ?9Û9810-9 styrenheten 25. Andningsluften strömmar via flödesavkännaren 2, ledningen 3 och den första ventilen 4 in i provuppsamlingsen- heten 5 och fyller denna, varvid det hittillsvarande innehållet i provuppsamlingsenheten förträngs till omgivningen via den öppna änden 6. Till följd av signaler från flödesavkännaren 2 bringas därefter av styrenheten 25 ventilerna H och 12 i kopplingsläge. Därigenom spärras ledningen 10, ty någon ström- ning från den tomma kammaren 20 kan ej ske. Andningsluftprovet transporteras ut ur provuppsamlingsenheten 5 via den första ventilen U, ledningen 7 till halvledarsensorn 8. Maximivärdet på sensorsignalen matas in i styrenheten 25 och anges som mät- värde. Omedelbart efter andningsluftprovet sugs-luft från omgivningen in, som tas in i änden 6 hos provuppsamlings- enheten 5. Rester av andningsluftprovet spolas därigenom ut ur ledningssystemet från provuppsamlingsenheten 5 till halv- ledarsensorn 8. Så snart sensorsignalen har uppnått sitt ut- gångsvärde för omgivande luft bríngas med styrenheten 25 ventilerna H och 12 och därmed hela anordningen åter i ut- gångsläge.

Claims (5)

79209810-9 fïatentkïåv

1. Kalibreringsanordning för andníngsalkohol-mätapparat med halvledarscnsor, k ä n n e t e c k n a d av att den består av en via ventiler (11, 12) växelvis med en kalibreringsgas- källa (17) och halvledarsensorn (8) Éörbindbar kammare (20) med en mot kraften från en fjäder (22) mellan tvâ ändlägen för- skjutbar vägg (21).

2. Kalibreringsanordning enligt krav 1, k ä n n e- t e c k n a d av att kalibreringsgaskällan (17) är en tryck- gasbehållare med fyllning av kalibreringsgas.

3. Kalibreringsanordning enligt krav 1, k ä n n e- t e c k n a d av att kalibreringsgaskällan (17) är en till en tryckgasförsörjningskälla ansluten indunstare.

4. H. Kalibreringsanørdning enligt krav 1-3, k ä n n e- t e c k n a d av att kammaren (20) uppvisar vid ändlägena för den förskjutbara väggen (21) anordnade, med en till ventilerna (11, 12) ansluten styrenhet (25) förbundna änd- kontakter (23, 2H).

5. Kalibreríngsanordning enligt krav 1-N, k ä n n e- t e c k n a d av att framför kammaren (20) finns inkopplat ett stryporgan (19).