WO2019086200A1

WO2019086200A1 - Verfahren und testvorrichtung zum testen eines gassensors sowie system aus einem gassensor und einer testvorrichtung

Info

Publication number: WO2019086200A1
Application number: PCT/EP2018/077083
Authority: WO
Inventors: Mladen Schlichte; Rigobert Chrzan; Peter Tschuncky
Original assignee: Dräger Safety AG & Co. KGaA
Priority date: 2017-11-03
Filing date: 2018-10-05
Publication date: 2019-05-09
Also published as: DE102017010222A1; CN111373257B; US20200278332A1; CN111373257A

Abstract

Ein Verfahren zum Testen eines Gassensors (20) durch Beaufschlagung mit einem Testgas (11) durch eine Testvorrichtung (10). Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Testvorrichtung (10) zum Testen eines Gassensors (20) durch Beaufschlagung mit einem Testgas (11). Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein System (1) aus einem Gassensor (20) und einer Testvorrichtung (10) zum Testen des Gassensors (20) durch Beaufschlagung mit einem Testgas (11).

Description

BESCHREIBUNG

Verfahren und Testvorrichtung zum Testen eines Gassensors sowie System aus einem Gassensor und einer Testvorrichtung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Testen eines Gassensors durch Beaufschlagung mit einem Testgas durch eine Testvorrichtung. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Testvorrichtung zum Testen eines Gassensors durch Beaufschlagung mit einem Testgas sowie ein System aus einem Gassensor und einer Testvorrichtung zum Testen des Gassensors durch Beaufschlagung mit einem Testgas.

STAND DER TECHNIK

In der modernen Technik ist es grundsätzlich bekannt, Gassensoren zur Überwa- chung von Umgebungen einzusetzen. Derartige Gassensoren können beispielsweise in Detektorvorrichtungen verbaut sein, die in Arbeitsplatzumgebungen eingesetzt werden, um Konzentrationen von möglicherweise gesundheitsschädlichen Schadgasen in der Umgebungsluft zu ermitteln und gegebenenfalls eine überhöhte Konzentration eines derartigen Schadgases anzuzeigen. Um eine Funktion ei- nes Gassensors einer derartigen Detektorvorrichtung zu jeder Zeit sicherstellen zu können, ist es ferner bekannt, den verbauten Gassensor insbesondere regelmäßig zu testen. Gemäß dem Stand der Technik wird für ein derartiges Testen ein Testgas aus einem Gasreservoir bereitgestellt oder durch einen Gasgenerator hergestellt und dem Gassensor in einer im Wesentlichen konstanten Konzentration zu- geführt.

Problematisch hat sich hierbei herausgestellt, dass durch dieses einfache konstante Zuführen von Testgas eine sichere Aussage über einen Funktionsstatus des verbauten Gassensors unter Umständen nicht zu jeder Zeit getroffen werden kann. So können beispielsweise Umwelteinflüsse, wie zum Beispiel eine veränderte Temperatur, ein veränderter Luftdruck, eine veränderte Luftfeuchtigkeit oder auch Windeinflüsse, eine Messung des Gassensors hinsichtlich des bereitgestell- ten Testgases beeinflussen. Eine Aussage über den minimalen Informationsgehalt hinaus, also ob der Sensor überhaupt ein Messsignal liefert oder nicht, kann oftmals nicht getroffen werden. Insbesondere qualitative und/oder quantitative Aussagen über einen Funktionsstatus des verbauten Gassensors sind zumeist nicht möglich.

Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile von Verfahren zum Testen eines Gassensors, von Testvorrichtungen zum Testen eines Gassensors sowie von Systemen aus einem Gassensor und einer Testvor- richtung zumindest teilweise zu beheben. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Testen eines Gassensors, eine Testvorrichtung zum Testen eines Gassensors sowie ein System aus einem Gassensor und einer Testvorrichtung bereitzustellen, die in besonders einfacher und kostengünstiger Weise ermöglichen, eine möglichst genaue Aussage über einen Funktiosstatus eines in einem Gasdetektor verbauten Gassensors zu treffen, wobei insbesondere auch quantitative und qualitative Aussagen hinsichtlich des Funktiosstatus des verbauten Gassensors ermöglicht werden sollen.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Testen eines Gassensors mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 . Ferner wird die Aufgabe gelöst durch eine Testvorrichtung zum Testen eines Gassensors mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 12. Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch ein System aus einem Gassensor und einer Testvorrichtung mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 14. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch in Verbin- dung mit der erfindungsgemäßen Testvorrichtung sowie dem erfindungsgemäßen System und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der verschiedenen Erfindungsaspekte stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Ver- fahren zum Testen eines Gassensors durch Beaufschlagung mit einem Testgas durch eine Testvorrichtung. Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist durch folgende Schritte gekennzeichnet:

a) Festlegen einer Testsequenz, wobei die Testsequenz wenigstens eine

Testdauer und einen Testfluss an Testgas während der Testdauer umfasst, wobei ferner der Testfluss über die Testdauer zumindest zwei unterschiedliche Testgaskonzentrationen aufweist,

b) Bereitstellen und Zuführen des Testgases zum Gassensor anhand der in Schritt a) festgelegten Testsequenz,

c) Ermitteln einer Sensorantwort des Gassensors auf den in Schritt b) zuge- führten Testfluss an Testgas, und

d) Auswerten der in Schritt c) ermittelten Sensorantwort zum Abschließen des Tests des Gassensors.

Gassensoren sind grundlegend bekannt und werden beispielsweise in Gasdetek- toren zur Überwachung von Umgebungen, insbesondere zum Beispiel Arbeitsumgebungen, eingesetzt. Durch ein erfindungsgemäßes Verfahren kann durch ein Testen des Gassensors ein einwandfreier Funktionsstatus eines derartig verbauten Gassensors durch Beaufschlagung mit einem Testgas durch eine Testvorrichtung sichergestellt werden. Mit anderen Worten wird durch die Testvorrichtung das Testgas bereitgestellt, beispielsweise aus einem Reservoir oder hergestellt durch einen Gasgenerator, und dem Gassensor zugeführt. Eine Messung des Gassensors, in der das zugeführte Testgas erkannt wird, wird durch die Testvorrichtung abgegriffen und ausgewertet, um den Test des Gassensors abzuschließen. Im Detail wird in einem ersten Schritt a) erfindungsgemäß eine Testsequenz festgelegt. Eine derartige erfindungsgemäße Testsequenz ist insbesondere durch eine Testdauer charakterisiert, wobei während der Testdauer gleichzeitig ein bestimmter Testfluss an Testgas als Testsequenz festgelegt wird . Erfindungswesentlich weist dieser Testfluss über die Testdauer zumindest zwei unterschiedliche Testgaskonzentrationen auf. Mit anderen Worten beschreibt die Testsequenz somit einen Gasfluss, der über eine Testdauer andauert und während dieser Testdauer insbesondere einen Wechsel einer Konzentration des bereitgestellten Testgases aufweist. Insbesondere ist somit das bereitgestellte Testgas einer zeitabhängigen Veränderung hinsichtlich einer bereitgestellten Konzentration an Testgas _Λ

4 unterworfen. Die Änderung der Konzentration kann insbesondere über eine Änderung der bereitgestellten Menge an Testgas pro Zeiteinheit erzeugt werden.

Im nächsten Schritt b) wird gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren das Testgas bereitgestellt und dem Gassensor zugeführt, wobei dieses Bereitstellen und Zuführen insbesondere anhand der in Schritt a) festgelegten Testsequenz durchgeführt wird. Mit anderen Worten wird in diesem Schritt b) der Gassensor über die Testdauer nacheinander mit einem Testfluss an Testgas mit zumindest zwei unterschiedlichen Testgaskonzentrationen beaufschlagt. Der Gassensor, der insbesondere in seinem normalen Betriebsmodus sein kann und somit ständig ein Umgebungsgas überwacht und misst, kann somit bevorzugt unterschiedliche Sensorantworten bereitstellen, die im besten Fall mit den unterschiedlichen Testgaskonzentrationen korreliert sind. Im folgenden Schritt c) werden diese Sensorantworten des Gassensors auf den in Schritt b) zugeführten Testfluss an Testgas ermittelt. Dieses Ermitteln kann beispielsweise durch ein einfaches Abgreifen eines elektrischen Signals, das der Gassensor als Messsignal ausgibt, bereitgestellt werden. Mit anderen Worten wird im Schritt c) der Gassensor ausgelesen. Nach Durchführung des Schritts c) liegen somit die Informationen darüber vor, wie die Messergebnisse des Gassensors sich bei der Zuführung des Testgases während der Testsequenz verändert haben.

Der letzte Schritt d) eines erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet insbesondere ein Auswerten der in Schritt c) ermittelten Sensorantwort. Dieses Auswerten kann beispielsweise ein reines Erkennen beinhalten, ob die Sensorantwort eine Signalform enthält, die zumindest im Wesentlichen auf das gemäß der Testsequenz zugeführte Testgas schließen lässt. Je nach Ergebnis dieser Auswertung kann als Abschluss des Testes des Gassensors somit eine Information bereitgestellt werden, ob der Gassensor insbesondere innerhalb seiner Leistungsparameter funkti- oniert oder nicht.

Zusammenfassend kann durch ein erfindungsgemäßes Verfahren ein Test eines Gassensors verbessert werden. Insbesondere durch das Bereitstellen und Zuführen des Testgases zum Gassensor basierend auf einer Testsequenz und damit mit zumindest zwei unterschiedlichen Testgaskonzentrationen während einer Testdauer, können Umwelteinflüsse aus der Sensorantwort herausgefiltert werden und eine Aussage über einen Funktionsstatus des Gassensors verbessert werden. Insbesondere besteht die Möglichkeit, Einflüsse von Messumständen, wie beispielsweise Luftdruck, Temperatur oder Ähnlichem, aus der Sensorantwort her- auszurechnen. Dies kann insbesondere dadurch bereitgestellt werden, da sich diese Einflüsse über die Testdauer zumeist nur unwesentlich ändern, die Testsequenz jedoch zwei unterschiedliche Testgaskonzentrationen umfasst. Auf diese Weise können auch qualitative und quantitative Aussagen über einen Zustand des Gassensors ermöglicht werden.

Bevorzugt kann ein erfindungsgemäßes Verfahren dahin gehend weiterentwickelt sein, dass in Schritt a) wenigstens eine der zumindest zwei unterschiedlichen Testgaskonzentrationen mit einem zeitlich variablen Testgaskonzentrationsprofil festgelegt wird. Auf diese Weise kann ermöglicht werden, dass zumindest eine der beiden Testgaskonzentrationen nicht nur als konstante Testgaskonzentration, sondern als zeitlich kontinuierlich veränderliche Testgaskonzentration bereitgestellt werden kann. Durch ein Ermitteln einer Sensorantwort auf dieses zeitlich variable, insbesondere kontinuierlich veränderte, Testgaskonzentrationsprofil kann insbesondere eine Genauigkeit einer Aussage über einen Funktiosstatus des Gassensors weiter gesteigert werden .

Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung eines erfindungsgemäßen Verfahrens kann ferner vorgesehen sein, dass das in Schritt a) festgelegte Testgaskonzentrationsprofil zumindest eine der folgenden Formen aufweist:

- Dreieck

- Rampe

- Rechteck

- Treppe

- Trapez

- Sinus

Diese Liste ist insbesondere nicht abgeschlossen, sodass, falls technisch sinnvoll und möglich, auch weitere Formen durch das in Schritt a) festgelegte Testgaskonzentrationsprofil aufgewiesen werden können. Eine besonders vielfältige Aus- „

6

Wahlmöglichkeit zur Festlegung des Testgaskonzentrationsprofils kann auf diese Weise bereitgestellt werden.

Ferner kann beim erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass in Schritt a) die Testsequenz mit Gasflusspausen ohne Zuführung des Testgases zum Gassensor festgelegt wird. In diesen Gasflusspausen ist der Gasfluss, der durch die Testvorrichtung bereitgestellt wird, unterbrochen. Bei der Auswertung der Sensorantwort kann insbesondere überprüft werden, ob diese Unterbrechungen im Gasfluss ebenfalls nachweisbar sind. Bereits dadurch kann die Genauigkeit beim Tes- ten des Gassensors durch ein erfindungsgemäßes Verfahren weiter gesteigert werden. Darüber hinaus ermöglichen diese Gasflusspausen eine Messung des Untergrunds, der durch den Gassensor ohne Zuführung von Testgas gemessen wird, auch während einer laufenden Testsequenz. Auch auf diese Weise kann insgesamt eine Genauigkeit bei der Ermittlung eines Funktionsstatus eines Gas- sensors durch ein erfindungsgemäßes Verfahren weiter gesteigert werden.

Auch kann ein erfindungsgemäßes Verfahren dahin gehend ausgebildet sein, dass in Schritt a) die Testsequenz mit zwei oder mehr Testsequenzabschnitten festgelegt wird, wobei die Testsequenzabschnitte in Bezug auf die Testdauer zeit- lieh nacheinander angeordnet sind und jeweils wenigstens eine Testabschnittsdauer und einen Testabschnittsfluss an Testgas während der Testabschnittsdauer umfassen, wobei ferner der Testabschnittsfluss über die Testabschnittsdauer zumindest zwei unterschiedliche Testgaskonzentrationen aufweist. Mit anderen Worten sind die Testsequenzabschnitte im Wesentlichen wie eine oben beschriebene Testsequenz ausgebildet. Durch ein Aufweisen von mehreren derartigen Testsequenzabschnitten durch eine Testsequenz können somit während einer Testsequenz noch mehr verschiedene Messungen des Gassensors bei verschiedenen Testgaskonzentrationen durchgeführt werden. Durch diese Steigerung der Einzelmessungen kann insgesamt eine Genauigkeit bei der Bestimmung eines Funk- tionsstatus des Gassensors durch ein erfindungsgemäßes Verfahren weiter gesteigert werden.

Bevorzugt kann ein erfindungsgemäßes Verfahren dahin gehend weiterentwickelt sein, dass in Schritt a) die zwei oder mehr Testsequenzabschnitte durch Gasflusspausen voneinander getrennt festgelegt werden. Wie oben bereits beschrie- ben, können Gasflusspausen eingesetzt werden, zum einen um selbst detektiert zu werden und zum anderen um eine Untergrundmessung während einer laufenden Testsequenz bereitstellen zu können. In der vorliegenden Ausgestaltungsform kann eine derartige Gasflusspause insbesondere zusätzlich dafür verwendet wer- den, eine genaue Trennung der beiden Testsequenzabschnitte in der ermittelten Sensorantwort des Gassensors festzustellen bzw. zu erkennen. Auch dies ermöglicht eine Steigerung der Genauigkeit bei der Ermittlung eines Funktionsstatus des überprüften Gassensors. Besonders bevorzugt kann ein erfindungsgemäßes Verfahren dahin gehend weiterentwickelt sein, dass in Schritt a) die zwei oder mehr Testsequenzabschnitte identisch festgelegt werden. Auf diese Weise kann mit anderen Worten bereitgestellt werden, dass zwei oder mehr gleiche Testsequenzabschnitte mit identischen Testabschnittsdauern und Testabschnittsflüssen verwendet werden. Ein ideal funktionierender Gassensor wird somit für jeden der verwendeten Testsequenzabschnitte dieselbe Sensorantwort liefern. Durch einen Vergleich der ermittelten Sensorantworten für die verschiedenen Testsequenzabschnitte kann somit ebenfalls eine Bestimmung eines Funktionsstatus des überprüften Gassensors noch genauer durchgeführt werden.

Darüber hinaus kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass für das Bereitstellen und Zuführen des Testgases in Schritt b) ein Gasgenerator, insbesondere ein elektrochemischer Gasgenerator, verwendet wird. Derartige Gasgeneratoren sind besonders flexibel einsetzbar, wobei insbesondere unter- schiedliche Konzentrationen an bereitgestelltem Testgas durch Gasgeneratoren, besonders durch elektrochemische Gasgeneratoren, besonders einfach bereitstellbar sind. Gasgeneratoren stellen somit ideale Bestandteile einer Testvorrichtung dar, um ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. Gemäß einer Weiterentwicklung eines erfindungsgemäßen Verfahrens kann ferner vorgesehen sein, dass ein Gaserzeugungsstrom und/oder eine Gaserzeugungsdauer des Gasgenerators anhand der in Schritt a) festgelegten Testsequenz eingestellt werden. Insbesondere ein elektrochemischer Gasgenerator verwendet Strom, um beispielsweise über Elektrolyse ein Testgas zu erzeugen. Durch eine Veränderung eines derartigen Gaserzeugungsstroms und/oder einer Gaserzeu- gungsdauer können somit besonders einfach unterschiedliche Testgaskonzentrationen erzeugt werden. Durch eine zeitlich kontinuierliche Veränderung des Gaserzeugungsstroms beispielsweise kann besonders einfach auch eine zeitlich kontinuierliche Veränderung einer derartigen Testgaskonzentration ermöglicht wer- den.

Auch kann ein erfindungsgemäßes Verfahren dahin gehend ausgebildet sein, dass in Schritt d) beim Auswerten der in Schritt c) ermittelten Sensorantwort als insbesondere erster Schritt eine Analyse zur Auffindung eines Grundmusters der Testsequenz durchgeführt wird. Als Grundmuster kann im Sinne der Erfindung insbesondere verstanden werden, ob beispielsweise eine relative Höhe der verschiedenen bereitgestellten Testgaskonzentrationen auch durch die ermittelte Sensorantwort abgebildet wird. Auch ob beispielsweise Gasflusspausen in der ermittelten Sensorantwort repräsentiert sind, kann als Teil eines Auffindens eines Grundmusters der Testsequenz verstanden werden. Dieser erste Schritt ist besonders einfach und kann insbesondere eine schnelle Erstanalyse eines Funktios- status eines überprüften Gassensors liefern.

Darüber hinaus kann ein erfindungsgemäßes Verfahren dahin gehend weiterent- wickelt sein, dass in Schritt d) beim Auswerten der in Schritt c) ermittelten Sensorantwort als nachgeschalteter Schrift zumindest eine der folgend genannten weiteren Analysen durchgeführt wird:

- zeitliche Korrelation zwischen Testsequenz und Sensorantwort

- Stärke der Sensorantwort

- Anstiegsverhalten der Sensorantwort

- Abklingverhalten der Sensorantwort

- allgemeine Forderung der Sensorantwort

Insbesondere können mehrere, bevorzugt alle, dieser weiteren Analysen durchgeführt werden. Eine Bereitstellung einer qualitativen und quantitativen Aussage über den Zustand des überprüften Gassensors kann auf diese Weise ermöglicht werden.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Testvorrichtung zum Testen eines Gassensors durch Beaufschlagung mit einem Testgas. Eine erfindungsgemäße Testvornchtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Testvorrichtung zum Ausführen eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist. Sämtliche Vorteile, die ausführlich in Bezug auf ein Verfahren zum Testen eines Gassensors gemäß dem ersten Aspekt der Erfin- dung beschrieben worden sind, können somit auch durch eine erfindungsgemäße Testvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung bereitgestellt werden, die zum Ausführen eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist. Ferner kann bei einer erfindungsgemäßen Testvorrichtung vorgesehen sein, dass die Testvorrichtung einen Gasgenerator zum Erzeugen des Testgases und eine Steuereinheit zum Ansteuern des Gasgenerators sowie zum Ermitteln einer Sensorantwort des Gassensors aufweist. In dieser besonders bevorzugten Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Testvorrichtung kann eine Steuereinheit ein- gesetzt werden, zum einen um einen Gasgenerator zu betreiben, durch den entsprechend der in Schritt a) eines erfindungsgemäßen Verfahrens festgelegten Testsequenz ein Testgas erzeugt wird. Das erzeugte Testgas wird dem zu überprüfenden Gassensor zugeführt, wobei die Steuereinheit zum anderen auch zum Ermitteln der Sensorantwort des Gassensors ausgebildet ist. Insbesondere kann eine kontinuierlich durchgeführte Messung des Gassensors durch die Steuereinheit ausgelesen werden, wobei insbesondere beispielsweise Sensorsignale des Gassensors durch die Steuereinheit abgegriffen werden. Eine besonders kompakte Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Testvorrichtung durch das Vorhandensein der Steuereinheit und des Gasgenerators kann auf diese Weise be- reitgestellt werden.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein System aus einem Gassensor und einer Testvorrichtung zum Testen des Gassensors durch Beaufschlagung mit einem Testgas. Ein erfindungsgemäßes System ist dadurch gekennzeichnet, dass die Testvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist. Eine erfindungsgemäße Testvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist zum Ausführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet. Sämtliche Vorteile, die ausführlich in Bezug auf ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Er- findung sowie in Bezug auf eine Testvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der _{Λ n}

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Erfindung beschrieben worden sind, können somit auch durch ein System gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung bereitgestellt werden, das eine Testvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung aufweist bzw. das ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausführt.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen, ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruk- tiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein. Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Zeichnungen mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen schematisch: Figur 1 ein erfindungsgemäßes Verfahren,

Figur 2 ein erfindungsgemäßes System,

Figur 3 eine erste Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Test- sequenz, und

Figur 4 eine zweite Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen

Testsequenz. In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gezeigt, das durch ein erfindungsgemäßes System 1 , wie es in Fig. 2 abgebildet ist, ausgeführt werden kann. Dabei können Testsequenzen 50 verwendet werden, wie sie in Fig. 3 und 4 gezeigt sind. Die Fig. 1 bis 4 werden daher im Folgenden gemeinsam beschrieben, wobei auf die Einzelheiten der einzelnen Figuren jeweils gesondert eingegangen wird.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gezeigt, wobei die Schritte a), b), c) sowie d) jeweils mit Großbuchstaben bezeichnet sind. Ein derartiges erfindungsgemäßes Verfahren kann beispielsweise durch ein erfindungsgemäßes System 1 ausgeführt werden, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Ein derartiges erfindungsgemäßes System 1 weist insbesondere einen Gassensor 20 und eine erfindungsgemäße _{Λ Λ}

1 1

Testvorrichtung 10 auf. Der Gassensor 20 und die Testvorrichtung 10 können in einem gemeinsamen Gehäuse 2 angeordnet sein, wodurch eine besonders kompakte Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Systems 1 bereitgestellt werden kann. Bevorzugt kann eine Ausgestaltung des Gassensors 20 und der Testvorrichtung 10 mit jeweils einem eigenen Gehäuseelement vorgesehen sein, die bevorzugt aneinander zu einem gemeinsamen Gehäuse 2 anordenbar beziehungsweise befestigbar sind. In der dargestellten Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Systems 1 ist im Gehäuse 2 ein Gasvolumen 3 angeordnet, das mit Umgebungsluft 4 in Verbindung steht. Diese Verbindung zwischen dem Gas- volumen 3 und der Umgebungsluft 4 kann insbesondere durch Diffusion, oder aber auch durch eine geeignete Pumpeneinheit bereitgestellt werden. Im Gasvolumen 3 ist insbesondere der Gassensor 20 angeordnet, wodurch eine Detektion von Schadgasen, auf die der Gassensor 20 sensitiv ist, in der Umgebungsluft 4 vorgenommen werden kann. Stromaufwärts vom Gassensor 20 ist in dieser Aus- gestaltungsform eines erfindungsgemäßen Systems 1 ein Gasgenerator 30 der Testvorrichtung 10 angeordnet. Angesteuert von einer Steuereinheit 40 kann dieser Gasgenerator 30, der insbesondere bevorzugt als elektrochemischer Gasgenerator 30 ausgebildet sein kann, ein Testgas erzeugen, der als Testfluss 52 in die Umgebungsluft 4 abgegeben und dadurch dem Gassensor 20 zugeführt wird. Gesteuert wird dies durch eine Steuereinheit 40 der erfindungsgemäßen Testvorrichtung 10, die außerdem zum Abgreifen einer Sensorantwort 21 , in Fig. 2 nicht mit abgebildet, ausgebildet ist.

Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem ersten Schritt a) eine Testsequenz 50 festgelegt. Mögliche Testsequenzen 50 sind beispielhaft in den Fig. 3 und 4 gezeigt. Insbesondere weisen alle derartigen festgelegten Testsequenzen 50 eine Testdauer 51 auf, wobei ein Testfluss 52 an Testgas 1 1 während der Testdauer 51 zumindest zwei unterschiedliche Testgaskonzentrationen 53 aufweist. Um eine Übersichtlichkeit der Fig. 3 und 4 zu steigern, ist jeweils nur ei- ne der Testgaskonzentrationen 53 mit Bezugszeichen versehen. Die einzelnen verschiedenen Testgaskonzentrationen 53 können durch Gasflusspausen 55 voneinander getrennt sein, wodurch insbesondere insgesamt die Messgenauigkeit beim Bestimmen eines Funktiosstatus des Gassensors 20 gesteigert werden kann. _{Λ n}

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In Fig. 3 sind insbesondere vier verschiedene Testgaskonzentrationen 53 gezeigt, die jeweils durch Testflusspausen 55 voneinander getrennt sind. Eine der Testgaskonzentrationen 53 ist insbesondere auch als variables Testgaskonzentrati- onsprofil 54 ausgebildet, bei dem, wie abgebildet, bevorzugt sich die Testgaskon- zentration 53 über die Zeit t kontinuierlich ändert. Dies kann beispielsweise, wie abgebildet, zumindest abschnittsweise trapezförmig erfolgen. Als Testgaskonzent- rationsprofil 54 sind auch weitere Formen denkbar, beispielsweise ein Dreieck, eine Rampe, eine Treppe und/oder ein Sinus. Neben einzelnen Testgaskonzentrationen 53 können, wie abgebildet in Fig. 4, die Testgassequenzen 50, die beispielsweise durch die Steuereinheit 40 festgelegt werden, auch zumindest zwei Testsequenzabschnitte 56 aufweisen. Diese Testsequenzabschnitte 56 sind im Wesentlichen Abfolgen von Testgaskonzentrationen 53, die in der gesamten Testsequenz 50 jeweils eine Einheit bilden. Auch diese können durch Gasflusspausen 55 voneinander getrennt sein. Besonders bevorzugt können, wie in Fig. 4 abgebildet, diese Testsequenzabschnitte 56 identisch ausgebildet sein, um eine Messgenauigkeit beim Ermitteln des Funktionsstatus des Gassensors 20 weiter zu erhöhen. Im nächsten Schritt b) eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird, basierend auf den in Schritt a) festgelegten Testsequenzen 50, ein Testgas 1 1 bereitgestellt und dem Gassensor 20 zugeführt. Dies kann beispielsweise durch einen, insbesondere elektrochemischen Gasgenerator 30 erfolgen, wobei hierzu beispielsweise ein Gaserzeugungsstrom und/oder eine Gaserzeugungsdauer des Gasgenerators 30 entsprechend der festgelegten Testsequenz 50 angesteuert wird. Das Testgas 1 1 bzw. der Testfluss 52 wird vom Gasgenerator 30 freigesetzt und dem Gassensor 20 zugeführt. In den Fig. 3 und 4 ist jeweils eine Sensorantwort 21 auf den jeweils ausgesandten Testfluss 52 an Testgas 1 1 dargestellt. Deutlich sichtbar ist, dass die verschiedenen Profile an Testgaskonzentrationen 53 auch verschiedene For- men der Sensorantwort 21 hervorrufen.

Dies wird im nächsten Schritt d) eines erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere durch eine Auswertung der in Schritt c) ermittelten Sensorantwort 21 verwendet, um Aussagen über einen Funktiosstatus des überprüften Gassensors 20 zu treffen und den Test des Gassensors 20 abzuschließen. In einem ersten Schritt _Λ„

13 der Auswertung können insbesondere beispielsweise versucht werden, Grund- muster der verwendeten Testsequenzen 50, beispielsweise eine relative Höhe der Sensorantworten 21 in Bezug auf die eingesetzten Testgaskonzentrationen 53 oder ein Vorhandensein von den Gasflusspausen 55 entsprechenden Bereichen, in der Sensorantwort 21 des Gassensors 20 wiederzufinden. Weitere Analyseschritte können darüber hinaus durchgeführt werden, um beispielsweise zeitliche Korrelationen zwischen der Testsequenz 50 und der Sensorantwort 21 , eine Stärke, ein Anstiegsverhalten bzw. ein Abklingverhalten der Sensorantwort 21 oder ganz allgemein eine Form der Sensorantwort 21 zu ermitteln.

Zusammenfassend kann durch ein erfindungsgemäßes Verfahren, ein erfindungsgemäßes System 1 bzw. durch eine erfindungsgemäße Testvorrichtung 10 eine Überprüfung eines Gassensors 20 verbessert werden. Erfindungswesentlich wird insbesondere das verwendete Testgas 1 1 in einem Testfluss 52 dem Gassensor 20 zugeführt, wobei sich während einer Testdauer 51 eine Testgaskonzentration 53 verändert. Die Testdauer 51 und Testgaskonzentration 53 werden erfindungsgemäß in einer Testsequenz 50 zusammengefasst. Durch eine Analyse der Sensorantwort 2 , insbesondere unter Berücksichtigung der verwendeten Testsequenz 50, können neben einer reinen Überprüfung eines Funktiosstatus des über- prüften Gassensors 20 auch qualitative und/oder quantitative Aussagen über einen Funktiosstatus des überprüften Gassensors 20 getroffen werden.

BEZUGSZEICHENLISTE System

Gehäuse

Gasvolumen

Umgebungsluft

Testvorrichtung

Testgas Gassensor

Sensorantwort Gasgenerator Steuereinheit Testsequenz

Testdauer

Testfluss

Testgaskonzentration

Testgaskonzentrationsprofil

Gasflusspause

Testsequenzabschnitt

Testabschnittsdauer

Testabschnittsfluss Zeit

Claims

1 PATENTANSPRÜCHE

1 . Verfahren zum Testen eines Gassensors (20) durch Beaufschlagung mit einem Testgas (11 ) durch eine Testvorrichtung (10),

gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) Festlegen einer Testsequenz (50) , wobei die Testsequenz (50) wenigstens eine Testdauer (51 ) und einen Testfluss (52) an Testgas (1 1 ) während der Testdauer (51 ) umfasst, wobei ferner der Testfluss (52) über die Testdauer (51 ) zumindest zwei unterschiedliche Testgaskonzentrationen (53) aufweist,

b) Bereitstellen und Zuführen des Testgases (1 1 ) zum Gassensor (20) anhand der in Schritt a) festgelegten Testsequenz (50),

c) Ermitteln einer Sensorantwort (21 ) des Gassensors (20) auf den in Schritt b) zugeführten Testfluss (52) an Testgas (1 1 ), und

d) Auswerten der in Schritt c) ermittelten Sensorantwort (21 ) zum Abschließen des Tests des Gassensors (20)

2. Verfahren nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

in Schritt a) wenigstens eine der zumindest zwei unterschiedlichen Testgaskonzentrationen (53) mit einem zeitlich variablen Testgaskonzentrationsprofil (54) festgelegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

das in Schritt a) festgelegte Testgaskonzentrationsprofil (54) zumindest eine der folgenden Formen aufweist:

- Dreieck

- Rampe

- Rechteck

- Treppe

- Trapez

- Sinus 2

4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

in Schritt a) die Testsequenz (50) mit Gasflusspausen (55) ohne Zuführung des Testgases (1 1 ) zum Gassensor (20) festgelegt wird.

5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

in Schritt a) die Testsequenz (50) mit zwei oder mehr Testsequenzabschnitten (56) festgelegt wird, wobei die Testsequenzabschnitte (56) in Bezug auf die Testdauer (51 ) zeitlich nacheinander angeordnet sind und jeweils wenigstens eine Testabschnittsdauer (57) und einen Testabschnittsfluss (58) an Testgas (1 1 ) während der Testabschnittsdauer (57) umfassen, wobei ferner der Testabschnittsfluss (58) über die Testabschnittsdauer (57) zumindest zwei unterschiedliche Testgaskonzentrationen (53) aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass

in Schritt a) die zwei oder mehr Testsequenzabschnitte (56) durch Gasflusspausen (55) voneinander getrennt festgelegt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

in Schritt a) die zwei oder mehr Testsequenzabschnitte (56) identisch festgelegt werden.

8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

für das Bereitstellen und Zuführen des Testgases (1 1 ) in Schritt b) ein Gasgenerator (30), insbesondere ein elektrochemischer Gasgenerator (30), verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, dass

ein Gaserzeugungsstrom und/oder eine Gaserzeugungsdauer des Gasgene- rators (30) anhand der in Schritt a) festgelegten Testsequenz (50) eingestellt werden.

10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

in Schritt d) beim Auswerten der in Schritt c) ermittelten Sensorantwort (21 ) als, insbesondere erster, Schritt eine Analyse zur Auffindung eines Grundmusters der Testsequenz (50) durchgeführt wird.

1 1 . Verfahren nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, dass

in Schritt d) beim Auswerten der in Schritt c) ermittelten Sensorantwort (21 ) als nachgeschalteter Schritt zumindest eine der folgend genannten weiteren Analysen durchgeführt wird:

- zeitliche Korrelation zwischen Testsequenz (50) und Sensorantwort (21 )

- Stärke der Sensorantwort (21 )

- Anstiegsverhalten der Sensorantwort (21 )

- Abklingverhalten der Sensorantwort (21 )

- allgemeine Form der Sensorantwort (21 )

12. Testvorrichtung (10) zum Testen eines Gassensors (20) durch Beaufschlagung mit einem Testgas (1 1 ),

dadurch gekennzeichnet, dass

die Testvorrichtung (10) zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüchen ausgebildet ist.

13. Testvorrichtung (1 1 ) gemäß Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Testvorrichtung (10) einen Gasgenerator (30) zum Erzeugen des Testgases (1 1 ) und eine Steuereinheit (40) zum Ansteuern des Gasgenerators (30) sowie zum Ermitteln einer Sensorantwort (21 ) des Gassensors (20) aufweist. 4

14. System (1 ) aus einem Gassensor (20) und einer Testvorrichtung (10) zum Testen des Gassensors (20) durch Beaufschlagung mit einem Testgas (1 1 ), dadurch gekennzeichnet, dass

die Testvorrichtung (10) gemäß Anspruch 12 oder 13 ausgebildet ist.