DE3908934A1

DE3908934A1 - Vorrichtung zur gasanalyse

Info

Publication number: DE3908934A1
Application number: DE19893908934
Authority: DE
Inventors: Lajos Dr Ing Fabian; Siegfried Grahl; Werner Oppermann
Original assignee: MSI ELEKTRONIK GmbH
Current assignee: MSI ELEKTRONIK GmbH
Priority date: 1989-03-18
Filing date: 1989-03-18
Publication date: 1990-09-20

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Gasana lyse mit einer integrierten Analyseelektronik und inte grierten Sensoren für unterschiedliche Gasbestandteile, mit einem Ansauggebläse für das zu analysierende Gas und ggf. mit einem Drucker zum Ausdrucken der Meßergebnisse.

Die Erfindung geht aus von einem Gasanalysecomputer mit der Bezeichnung "MSI 2000 P" der Anmelderin. Dieses bekann te Gerät ist zur Ermittlung der wichtigsten Gasbestandtei le, wie O₂, CO, CO₂, SO₂, NO_x, zur Ermittlung der Gas- und Verbrennungslufttemperatur, zur Errechnung der Luftüberschußzahl und des Wirkungsgrades geeignet. Dabei ist eine Elektronik integriert, die ihre Werte von Gassensoren einerseits und von fest eingegebenen Werten andererseits erhält und zum Auswerten der Meßergebnisse herangezogen werden. Dabei kann sich das Gerät selbst ka librieren, es ist leicht zu bedienen, weist einen Datenan zeigedisplay ebenso auf, wie einen Drucker.

Weist dieses bekannte Gerät bereits eine Fülle von Vortei len auf, so ist es gleichwohl noch verbesserungsfähig, ins besondere wenn es in Meßbereichen eingesetzt wird, bei de nen Temperaturen innerhalb der Meßeinrichtungen erreicht werden, die unterhalb der Taupunkte der jeweiligen Gasbe standteile liegen, so daß es zur Kondensatbildung kommen kann.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Lö sung, mit der die bekannte Vorrichtung auch bei vergleichs weise niedrigen Bereichstemperaturen und Umgebungstempera turen eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch einen Gas trockner zwischen Gasansaugstutzen und den Gassensoren ge löst.

Durch die Trocknung des Gases wird erreicht, daß eine Kon densatbildung vermieden wird, um insbesondere nicht zu letzt auch Fehlmessungen zu verhindern, da im Kondensat er fahrungsgemäß Gasbestandteile gelöst sind und abgeschieden werden, die dann später in den Sensoren nicht mehr für die Messung erfaßt werden können.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung sieht die Erfin dung vor, daß der Gastrockner als zweistufiger Permea tions-Trockner ausgebildet ist, wobei erfindungsgemäß auch vorgesehen sein kann, daß zwischen den beiden Trocknungs stufen eine Gasheizeinrichtung vorgesehen ist.

Die Gestaltung läßt eine zweistufige Trocknung zu, dieje nigen zu trocknenden Bestandteile, die im ersten Trockner noch nicht erfaßt wurden, können in der zweiten Trocknungs stufe entfernt werden, wobei durch Aufheizung des Gasstro mes wieder über den Taupunkt eine Kondensatbildung zusätz lich auch hier vermieden wird.

Zweckmäßig ist es, daß das die Sensoren verlassende Gas im Gegenstrom durch die Permeations-Trockner als Spülgas leit bar ist. Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung nutzt die trockenen Gasanteilmengen, die durch die Sensoren geleitet werden, um sie im Gegenstrom durch die Permeations-Trock ner zu führen, sei es mit zusätzlicher Umgebungsluft, ins besondere als Spülgas oder auch alleine.

Dem Ziel, Kondensatbildung zu vermeiden, dient eine weite re zweckmäßige Ausgestaltung, dadurch, daß vor dem Ansaug stutzen eine beheizte Gasleitung zwischen Gasentnahmestel le und der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen ist.

Die Erfindung sieht auch vor, daß nach dem Trockner eine Bypassleitung zur Beaufschlagung eines Prüfröhrchens vorge sehen ist, wodurch eine Prüfröhrchenanalyse zusätzlich mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen möglich gemacht wird.

Um eine genaue Aussage über die Art und Menge der über die Prüfröhrchen gemessenen Gasbestandteile machen zu können, sieht die Erfindung auch vor, daß ein einstellbarer Mengen durchflußgeber für den das Prüfröhrchen durchströmenden Gasanteil vorgesehen ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 die räumliche, vereinfachte Darstellung einer Vor richtung als tragbaren Koffer im aufgeklappten Zu stand sowie in

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild der Gasführung innerhalb der Vorrichtung.

Die allgemein mit 1 bezeichnete, in Fig. 1 vereinfacht wie dergegebene Vorrichtung, besteht aus einem tragbaren, kof ferähnlichen Gehäuse 2 mit Gehäusedeckel 3, in dem alle zur Funktion notwendigen Einrichtungen untergebracht sind. So zeigt die Oberfläche des Koffers einen Meßgaseintritts stutzen 4, eine Prüfröhrchen-Halterung 5 mit einem Prüf röhrchen 6, welches ausschwenkbar gestaltet ist, dies ist gestrichelt wiedergegeben. Geheizte Gasführungsleitungen von im Inneren des Gerätes befindlichen Trockner zu den im Deckel befindlichen Sensoren tragen das Bezugszeichen 7.

Im Deckel 3 sind auch die wesentlichen elektronischen An zeigeelemente für den Benutzer untergebracht, so ein Daten display 8, Steuerungsschalter 9, ein Datendrucker 10, eine Steckkarten-Auswerteinrichtung 11, um nur einige mögliche Funktionen zu nennen.

Nicht näher dargestellt ist die elektrische Energieversor gung im Inneren des Koffers 2, die Pumpensteuerungen und Antriebe, die Heizeinrichtungen u. dgl.

Das Funktionsschaubild gemäß Fig. 2 zeigt die für die Er findung wesentlichen Elemente in vereinfachter Wiedergabe. Bezogen auf den Gasfluß für das Rohgas ist zunächst eine Rohgassonde 12 vorgesehen, die einen beheizbaren Filter blattträger 13 beaufschlagt. Dessen Beheizung ist mit ei ner Heizspirale 14 andeutungsweise wiedergegeben. Von dort führt eine ebenfalls beheizte Zuführleitung 15 mit einer Heizung 16 zum Koffer 2, d. h. zum Anschluß 4 am Koffer 2. Über eine mit Motor 17 getriebene Pumpe 18 wird das Rohgas durch die Sonde 12 angesaugt, in einen wärmeisolierten Be reich der Vorrichtung 1, der insgsamt mit 19 bezeichnet ist, und dessen Temperatur über 80°C liegen soll, um das Kondensieren z. B. von Wasserdampf im Rohgas zu verhindern.

Mit 20 und 20 a ist ein zweistufiger Permeations-Trockner bezeichnet, wobei zwischen den Stufen eine Gasheizung 21 vorgesehen ist. Das über die Permeations-Trockner 20 ge trocknete Gas wird dann einem Sensorblock 22 zugeführt mit einer Mehrzahl von Gassensoren 23 für unterschiediche Gas bestandteile. Das die Sensoren 23 verlassende Gas wird ei ner Rückführleitung 24 zugeführt, die mit einem Spülgasein tritt 25 für Umgebungsluft in Verbindung steht. Diese Spül luft wird dem Gegenstrom durch die Permeations-Trockner 20 geleitet und von einer ebenfalls über den Motor 17 getrie benen Pumpe 26 nach außen geleitet, der als Pfeil angedeu tete Auspuff trägt das Bezugszeichen 27.

Neben der Beaufschlagung über Sensoren 23 ist zusätzlich hinter den Trocknern 20 eine Bypassleitung 28 vorgesehen mit einem regelbaren Mengendurchflußgeber 29, durch den ei ne steuerbare Menge an Gas geleitet werden kann. Dieses Gas wird über eine Leitung 30 einem Prüfröhrchen 6 zuge führt, anhand dessen Verfärbung der Benutzer Art und Um fang einer bestimmten Gaskomponente überprüfen kann.

Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Er findung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann beispielsweise die Aus wertung der Prüfröhrchen elektronisch erfolgen, was gestri chelt dargestellt und mit 31 bezeichnet ist. Diese Auswer tungseinrichtung ist Gegenstand einer parallelen Anmel dung.

Claims

1. Vorrichtung zur Gasanalyse mit einer integrierten Analyse elektronik und integrierten Sensoren für unterschiedliche Gasbestandteile, mit einem Ansauggebläse für das zu analy sierende Gas und ggf. mit einem Drucker zum Ausdrucken der Meßergebnisse, gekennzeichnet durch einen Gastrockner (20) zwischen Gasansaugstutzen (4) und den Gassensoren (23).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gastrockner (20) als zweistufiger Permeations- Trockner (20, 20 a) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Trocknungsstufen (20, 20 a) eine Gas heizeinrichtung (21) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das die Sensoren (23) verlassende Gas im Gegenstrom durch die Permeations-Trockner (20) als Spülgas leitbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ansaugstutzen (4) eine beheizte Gasleitung (15) zwischen Gasentnahmestelle (12) und Vorrichtung (1) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Trocknen eine Bypassleitung (28) zur Beaufschlagung eines Prüfröhrchens (6) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein einstellbarer Mengendurchflußgeber (28) für den das Prüfröhrchen (6) durchströmenden Gasanteil vorgesehen ist.