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      用于檢查氣體傳感器的方法以及氣體測量裝置與流程

      文檔序號:11274783閱讀:291來源:國知局
      用于檢查氣體傳感器的方法以及氣體測量裝置與流程

      本發(fā)明涉及用于檢查氣體傳感器的方法以及在氣體測量裝置中用于檢查氣體傳感器的試驗裝置。



      背景技術(shù):

      氣體測量裝置使用于技術(shù)上的氣體測量且保護在工業(yè)場所或建筑(在其中會存在可能的威脅健康的氣體、例如生產(chǎn)氣體或廢氣)中停留的人員免于對于健康和生命的危險。

      通過氣體測量裝置在工業(yè)的、例如化學(xué)的或者石化的工業(yè)環(huán)境中如下來監(jiān)視技術(shù)上的氣體,即是否從這些氣體中產(chǎn)生基于爆炸的或者有毒的性質(zhì)的危險。對此在許多情況下使用靜態(tài)地使用的氣體測量儀器或者氣體測量裝置。在這些氣體測量裝置中通常使用紅外線-光學(xué)測量的傳感器、電化學(xué)的傳感器、催化的傳感器或者半導(dǎo)體氣體傳感器作為傳感器。

      對于氣體測量裝置、以及由此產(chǎn)生的警報和警告的可靠性重要的是,氣體測量裝置在運行中完全功能有效,并且在此能夠可靠地識別功能失效。

      在us433828a中說明了一種薄層-半導(dǎo)體氣體傳感器。薄層-半導(dǎo)體氣體傳感器具有集成的加熱元件。在此涉及金屬氧化物-半導(dǎo)體,在其中金屬氧化物半導(dǎo)體層的電阻取決于待探測的氣體的濃度。這樣的電阻變化作為用于待探測的氣體的存在的尺度測量技術(shù)上通過合適的、配屬于薄層-半導(dǎo)體氣體傳感器的評價電子機構(gòu)能夠獲取。

      在us4854155a中說明了一種用于可燃的氣體的催化地工作的探測器電路。在此用于可燃的氣體的探測器構(gòu)造為帶有催化的覆層的傳感器電阻元件。用于可燃的氣體的探測器應(yīng)用于,探測可燃的氣體的存在,如它們例如在礦山或者工業(yè)設(shè)備中會出現(xiàn)的那樣。

      在us5565075a中說明了一種用于檢測一氧化氮的電化學(xué)的氣體傳感器。傳感器在以電解質(zhì)填充的殼體中具有工作電極、參考電極和配對電極。

      這樣的電化學(xué)的氣體傳感器優(yōu)選地可使用于醫(yī)學(xué)的用途,因為其配備有較小的橫向靈敏度針對其它的在這樣的環(huán)境中通常應(yīng)用的氣體。

      在us2005/0247878a1中說明了一種紅外線-氣體傳感器。在殼體中在殼體的一側(cè)上布置有兩個并排布置的紅外線的輻射探測器,而在另一側(cè)上布置有發(fā)出紅外線的輻射的輻射源。待分析的氣體從測量環(huán)境引入光程中。

      測量效果基于如下,即由輻射源放射的光的衰減取決于在光程中的氣體類型來進行。這兩個探測器中的一個作為參考探測器來運行,而另一個探測器作為測量探測器來運行。從測量探測器與參考探測器的信號的比例中確定引入光程中的氣體的氣體濃度。

      在許多應(yīng)用情況中提及的氣體傳感器集聚或者改造成靜態(tài)的氣體測量機構(gòu)。

      靜態(tài)的氣體測量機構(gòu)常常且通常地在工業(yè)設(shè)備中作為多個傳感器單元為了氣體測量在若干空間或者較大的區(qū)域上分布。

      us6182497b1說明了一種氣體測量系統(tǒng),其構(gòu)造成使多個傳感器聯(lián)接到中心的評價單元處。傳感器的聯(lián)接在此能夠例如經(jīng)由通用串行總線進行。

      由us7406854b2已知帶有調(diào)節(jié)器的氣體傳感器。調(diào)節(jié)器構(gòu)造用于軟管線的聯(lián)接。經(jīng)由該軟管線可行的是,將處于遠離的測量地點的氣體或者測量氣體或者校準(zhǔn)氣體引領(lǐng)到氣體傳感器處用于檢查氣體傳感器的功能有效性。測量氣體或者校準(zhǔn)氣體的這樣的引領(lǐng)在此能夠例如借助于運送泵來進行。

      由wo1999/17110a1以及us7645367b2已知由氣體傳感器和氣體產(chǎn)生器組成的氣體測量系統(tǒng)。氣體產(chǎn)生器和氣體傳感器的這類的組合實現(xiàn)氣體傳感器的測量性質(zhì)的檢查,尤其檢查:是否氣體傳感器敏感地反應(yīng)于以給定的測量氣體濃度的加載。

      用于檢查氣體傳感器的裝置例如由de202006020536u1已知。其中說明了一種氣體產(chǎn)生器,其適合于生成乙烷。氣體產(chǎn)生器為了檢查氣體傳感器設(shè)置和構(gòu)造成,配量一定量的測試或者試驗氣體到氣體傳感器處或中,其中,氣體傳感器的初始信號的基于此的改變或反應(yīng)形成氣體傳感器的功能有效性的提示。

      從美國工作保護局(osha)得知關(guān)于利用所謂的“沖擊-測試(bump-tests)”的功能測試的推薦,其中,借助于合適的調(diào)節(jié)器和合適的測試氣體可執(zhí)行定期檢查氣體傳感器。

      us7406854b2說明了一種用于檢查或者用于校準(zhǔn)電化學(xué)的氣體傳感器的調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器優(yōu)選地能夠利用搭扣聯(lián)接安裝在氣體傳感器處且在進行檢查或者校準(zhǔn)之后又能夠從氣體傳感器處移除。

      尤其對于氣體測量系統(tǒng)的已經(jīng)存在的設(shè)備或者機組存在如下需要,即定期地檢查氣體傳感器在運行中的功能有效性。尤其存在如下需要,即能夠進行檢查氣體傳感器,而不需要在設(shè)備的相應(yīng)的測量地點處拆卸或者拆除氣體傳感器。在已經(jīng)存在的氣體測量系統(tǒng)中氣體傳感器的檢查在此應(yīng)該在沒有耗費的手動操作的情況下通過維護人員來實現(xiàn),如這例如對于根據(jù)us7406854b2的調(diào)節(jié)器的應(yīng)用會是必要的那樣,因為否則對于在較大的工業(yè)設(shè)備中的每個氣體傳感器須隨著氣體傳感器的開始運轉(zhuǎn)由維護人員手動進行安裝以及接著的傳感器檢查和緊接著移除調(diào)節(jié)器。此外存在如下需要,即確定提供氣體濃度測量值作為初始信號(其指示損害氣體的不存在、即無干擾的情形)的氣體傳感器利用傳感技術(shù)上有效的元件還在測量地點處處于與測量環(huán)境的有效的氣體交換中。因此存在如下需要,即避免錯誤解讀氣體傳感器的尤其保持不變的、非臨界的氣體濃度測量值或者其它保持不變的初始信號。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      在了解前述現(xiàn)有技術(shù)的情況下,本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種用于檢查氣體傳感器的方法,該方法使能夠確定,是否氣體從測量環(huán)境到氣體傳感器的不受阻的進入是可行的。

      本發(fā)明的另外的任務(wù)在于,提出一種試驗機構(gòu),其實現(xiàn)執(zhí)行用于檢查氣體傳感器的方法。

      該任務(wù)以及另外的任務(wù)借助于并列的權(quán)利要求,尤其利用帶有權(quán)利要求1的特征的用于檢查氣體傳感器的方法來解決。

      該任務(wù)此外利用帶有權(quán)利要求15的特征的合適于執(zhí)行所述方法的氣體測量裝置來解決。

      在此結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的用于檢查氣體傳感器的方法描述的特征和細節(jié)當(dāng)然還視為關(guān)聯(lián)于在所述方法的執(zhí)行方面合適的氣體測量裝置,并且相應(yīng)地反之亦然,從而關(guān)于本發(fā)明的各個方面的公開內(nèi)容始終互相參考或能夠互相參考。

      有利的實施方式由從屬權(quán)利要求得出且在下面的說明中在部分參考附圖的情況下進一步闡釋。

      本發(fā)明基礎(chǔ)在于,在用于氣體測量的組件或者氣體測量裝置中在氣體傳感器處布置的用于試驗氣體配量的單元運行成便于監(jiān)視或者監(jiān)控是否給出通過至少一個在用于氣體測量的組件或者氣體測量裝置中存在的氣體進入元件到氣體傳感器中的不受阻的氣體進入且因此檢查是否給出氣體傳感器的功能就緒性。

      作為開始,詳細闡釋一些在本專利申請的范圍中應(yīng)用的概念。

      初始信號或者測量信號以及傳感器信號在本發(fā)明的意義中理解成如下信號,即其由氣體傳感器提供且其代表一氣體濃度值。初始信號或者測量信號在此能夠作為電壓信號(例如在電壓范圍0v…10v中)、電流信號(例如作為所謂的4ma…20ma初始信號)、作為數(shù)字的字符借助于數(shù)據(jù)線路和/或不同的接口和協(xié)議(如rs232、rs485、nmea183、usb、can總線、lan、wlan、tcp/ip、ethernet、藍牙)由氣體傳感器提供。

      控制信號在本發(fā)明的意義中理解成單個的控制信號、作為一定量的控制信號的部分的控制信號以及多個或者一定量的控制信號。

      數(shù)據(jù)信號在本發(fā)明的意義中理解成單個的數(shù)據(jù)信號、作為一定量數(shù)據(jù)信號的部分的數(shù)據(jù)信號以及多個或者一定量的數(shù)據(jù)信號。

      輸出信號在本發(fā)明的意義中理解成單個的輸出信號、作為一定量的輸出信號的部分的輸出信號以及多個或者一定量的輸出信號。數(shù)據(jù)連接在本發(fā)明的意義中是至少兩個參與者借助于有線連接的、無線的、光學(xué)的連接(其適合于傳輸初始信號、控制信號、數(shù)據(jù)信號或者輸出信號)的連接。在此不僅直接的物理的連接(接線連接、無線連接、光導(dǎo)體連接)而且非直接的或者邏輯的連接被一起包含用于利用物理的或者數(shù)據(jù)技術(shù)上的轉(zhuǎn)變或者轉(zhuǎn)換信號、電壓、電流來傳輸信息、控制信號、數(shù)據(jù)信號或者輸出信號。

      在本發(fā)明的意義中,測量氣體理解成如下氣體或者氣體混合物,即其設(shè)置成如下,即至少一個氣體傳感器敏感于所述測量氣體的氣體濃度的變化且隨著氣體濃度測量值的變化反應(yīng)于在所述測量氣體的氣體濃度方面的變化。

      在本發(fā)明的意義中,試驗氣體理解成如下氣體或者氣體混合物,即其設(shè)置成如下,即至少氣體傳感器敏感于所述氣體或者氣體混合物的氣體濃度的變化且隨著氣體濃度測量值的變化反應(yīng)于在所述試驗氣體的氣體濃度方面的變化。

      在本發(fā)明的意義中,試驗材料量(prüfstoffmenge)理解成一定量的在液態(tài)的、氣態(tài)的或者液態(tài)-氣態(tài)的相位中的流體,其通過氣化(verdunstung)、霧化(zerst?ubung)、煙霧化(verneblung)、蒸發(fā)(verdampfung)或者借助于壓力變化、尤其通過借助于減壓的卸壓在本發(fā)明的意義中能夠轉(zhuǎn)換成試驗氣體。

      提供根據(jù)本發(fā)明的檢查可行性、即是否給出通過至少一個氣體進入元件進入氣體傳感器中的不受阻的氣體進入,實現(xiàn)了對于用戶、如維護人員(尤其在較大的工業(yè)設(shè)備中)在沒有大的時間上的人員耗費的情況下,尤其且優(yōu)選地以此還定期地執(zhí)行氣體傳感器的功能就緒性。

      不受阻的氣體進入是針對如下情況的基本的前提,即氣體傳感器的初始信號(該初始信號是非臨界的氣體濃度,似乎作為零信號、也即完全或者幾乎完全不存在損害氣體)還能夠正確地由用戶解讀為非臨界的情形。零信號作為氣體傳感器的初始信號輸出的情形是有問題的,盡管所述至少一個氣體進入元件不能實現(xiàn)到氣體傳感器中的不受阻的氣體進入。

      根據(jù)本發(fā)明地因此用于試驗氣體配量的單元這樣在所述至少一個氣體進入元件下游布置在用于氣體測量的組件中,即該用于試驗氣體配量的單元設(shè)計成使得液態(tài)的、氣態(tài)的或者在液態(tài)-氣態(tài)的相位中的試驗材料量能夠從試驗材料儲備器(容器、試驗材料貯存器、試驗氣體貯存器、罐)中配量或者流向到在氣體傳感器中布置的傳感測量技術(shù)上的(sensorisch-messtechnische)組件。傳感測量技術(shù)上的組件構(gòu)造用于檢測氣體濃度或者氣體濃度變化。

      試驗材料儲備器在本發(fā)明的意義中理解成容器用于準(zhǔn)備好和提供試驗材料量、也即在液態(tài)的、氣態(tài)的或者液態(tài)-氣態(tài)的相位中的流體。試驗材料儲備器構(gòu)造為罐、試驗材料貯存器、試驗氣體貯存器、試驗流體貯存器或者容器(瓶),其中,試驗材料量氣態(tài)地處于壓力下地或者在環(huán)境壓力情況下在液態(tài)的聚合狀態(tài)中以及在液態(tài)/氣態(tài)的狀態(tài)組合中至少部分地處于壓力下地、例如以液態(tài)氣體-瓶的形式(丙烷,丁烷)存儲、放置且為了借助于用于試驗氣體配量的單元的配量提供在試驗材料儲備器中。

      作為傳感測量技術(shù)上的組件,在氣體傳感器的不同的類型方面在此示例性地且非封閉地提到:

      -在電化學(xué)的氣體傳感器中的電極/電解質(zhì)組合,

      -在紅外線光學(xué)的氣體傳感器中的輻射源/探測器元件組合,

      -在催化的氣體傳感器中或者在熱效應(yīng)傳感器(pellistoren)中的催化上主動的和/或催化上被動的測量元件,

      -在半導(dǎo)體氣體傳感器中的帶有氣體類型敏感的半導(dǎo)體元件、例如氣體類型敏感的門基底(gate-substraten)的場效應(yīng)晶體管。

      作為用于實現(xiàn)用于試驗氣體配量的單元的設(shè)計可行性,例如氣體產(chǎn)生器或者試驗材料儲備器的設(shè)計方案或者罐容器的設(shè)計方案結(jié)合閥、開關(guān)裝置或者壓電配量元件是合適的,它們由監(jiān)控單元運行、監(jiān)控、控制或者調(diào)節(jié)成使得限定的量的試驗氣體或者試驗材料量能夠液態(tài)地或者氣態(tài)地導(dǎo)入或者輸送給氣體傳感器。

      監(jiān)控單元關(guān)聯(lián)于用于提供預(yù)確定的持續(xù)時間、測量信號閾值、比較標(biāo)準(zhǔn)或者比較參數(shù)的數(shù)據(jù)存儲器或者數(shù)據(jù)存儲器作為元件被一起包含在監(jiān)控單元中。

      例如配量借助于在開始和結(jié)束中由監(jiān)控單元限定的時間間隔或者持續(xù)時間實現(xiàn)可再現(xiàn)的且精確的調(diào)整試驗材料量,尤其當(dāng)這樣的試驗材料量在試驗材料儲備器中在限定的且已知的壓力情況下存儲時。

      優(yōu)選地試驗材料量或者試驗氣體的輸送借助于用于試驗氣體配量的單元以液態(tài)的形式進行到氣體傳感器中,因為以液態(tài)的形式在試驗材料儲備器中的儲備或者放置本身帶來的優(yōu)點是,在相對小的體積中在氣體傳感器附近存放對于氣體傳感器的使用時間(壽命)的時期足夠的試驗材料量。這樣的放置例如由氣體打火機已知,在其中應(yīng)用丁烷作為液態(tài)氣體。根據(jù)本發(fā)明地,氣體傳感器或者用于氣體測量的組件具有至少一個傳感測量技術(shù)上的組件用于檢測氣體濃度或者氣體濃度變化。氣體傳感器借助于傳感測量技術(shù)上的組件合適地設(shè)計以及設(shè)置用于,從測量環(huán)境中借助于氣體入口質(zhì)量上以及數(shù)量上分析引領(lǐng)到氣體傳感器處的氣體或者氣體混合物。

      在氣體傳感器處或者在用于氣體測量的組件處此外布置或者關(guān)聯(lián)所述至少一個氣體進入元件、用于試驗氣體配量的單元以及監(jiān)控單元。

      在氣體傳感器處的所述至少一個氣體進入元件在氣體入口處或者在用于氣體測量的組件的氣體入口處布置成使得來自測量環(huán)境的空氣、氣體或者氣體混合物之前須經(jīng)過氣體進入元件,以便到達在氣體傳感器中的傳感測量技術(shù)上的組件。優(yōu)選地通過氣體進入元件的輸送借助于擴散進行。所述至少一個氣體進入元件在此例如設(shè)計為半滲透的或者滲透的膜、防護欄(schutzgitter)或者火焰防護玻璃(flammschutzscheibe)或燒結(jié)盤(sinterscheibe)且在此功能上作為膜一方面用作保護以防污物或者濕氣滲入到氣體傳感器中,以及在該設(shè)計方案中作為火焰防護玻璃用作爆炸防護。所述至少一個氣體進入元件為了展開之前說明的功能上的作用布置在傳感測量技術(shù)上的組件的上游。

      帶有多個氣體進入元件的氣體測量裝置或者用于氣體測量的組件或者氣體傳感器的一設(shè)計方案例如在多個氣體傳感器存在于用于氣體測量的組件或者氣體測量裝置中的情況下如下得出,即所述多個氣體傳感器中的每個具有至少一個在氣體傳感器的相應(yīng)的氣體入口處直接地布置的氣體進入元件(例如設(shè)計為膜)在相應(yīng)的傳感測量技術(shù)上的組件的上游且此外在氣體測量裝置或者用于氣體測量的組件的中心的氣體入口處布置有另外的氣體進入元件(例如設(shè)計為防護欄或者火焰防護玻璃)。

      用于試驗氣體配量的單元能夠在這樣的設(shè)計方案中根據(jù)本發(fā)明地不僅布置在直接地在氣體傳感器中的一個的相應(yīng)的氣體入口處直接地布置的氣體進入元件中的一個的下游,而且布置在該另外的氣體進入元件的下游、也即在氣體入口中的一個的上游且其從屬的氣體傳感器的氣體進入元件布置在用于氣體測量的組件中。在兩種情況中用于試驗氣體配量的單元在流入的進程中在氣體進入元件或者氣體進入元件與傳感測量技術(shù)上的組件中的一個之間布置在用于氣體測量的組件中。流動方向(向上游和向下游)通過氣體從測量環(huán)境中朝向氣體傳感器或者朝向用于氣體測量的組件的流向朝著傳感測量技術(shù)上的組件來限定。

      根據(jù)本發(fā)明的用于檢查氣體傳感器的至少一個氣體進入元件或者用于檢查帶有至少一個氣體傳感器的用于氣體測量的組件的至少一個氣體進入元件的方法,根據(jù)本發(fā)明的第一方面借助于由監(jiān)控單元控制的運行狀態(tài)的順序從開始時間點起,以第一運行狀態(tài)開始利用連續(xù)的測量運行來如下進行:

      -監(jiān)控單元在第二運行狀態(tài)中在氣體傳感器中引起試驗材料量借助于在氣體進入元件的下游且在傳感測量技術(shù)上的組件的上游布置的、用于試驗氣體配量的單元朝著在氣體傳感器中布置的傳感測量技術(shù)上的組件的配量,

      -監(jiān)控單元在第三運行狀態(tài)中推動期望時間窗(erwartungszeitfenster)的開始,

      監(jiān)控單元隨著期望時間窗的開始獲取氣體傳感器的至少一個測量信號或者許多個測量信號且監(jiān)控單元使至少一個所獲得的測量信號或者所述許多個測量信號中的一個與第一測量信號閾值比較,

      -監(jiān)控單元在第四運行狀態(tài)中獲取氣體傳感器的至少一個另外的測量信號或者另外的許多個測量信號且監(jiān)控單元使至少一個另外的獲得的測量信號或者所述另外的許多個測量信號中的一個與第二測量信號閾值比較且監(jiān)控單元推動期望時間窗的結(jié)束,

      -監(jiān)控單元在第五運行狀態(tài)中基于所述測量信號與第一測量信號閾值和/或與第二測量信號閾值的比較來確定,氣體進入元件是否功能就緒于從測量環(huán)境中輸送空氣、氣體或者氣體混合物且確定用于氣體傳感器和/或帶有至少一個氣體傳感器的用于氣體測量的組件的功能就緒性的尺度。

      根據(jù)本發(fā)明的方法實現(xiàn),從在第一運行狀態(tài)中的連續(xù)的測量運行出發(fā),以定期的時間間隔、例如以在氣體測量機構(gòu)中或者在氣體傳感器處可選的時間節(jié)奏從24小時直至幾天或者周如下進行檢查:是否確保氣體從測量環(huán)境中到氣體測量機構(gòu)或者到氣體傳感器的不受阻的進入。連續(xù)的測量運行在此似乎呈現(xiàn)氣體測量機構(gòu)的慣常的運行狀態(tài)以及氣體傳感器的慣常的運行狀態(tài)且能夠設(shè)計作為:連續(xù)的、繼續(xù)的或者定期的對測量信號的檢測;借助于檢測速率(探測速率)時間受控地檢測測量信號(例如利用相應(yīng)于每秒鐘或者分鐘對預(yù)確定的數(shù)量的測量信號的測量信號檢測的檢測速率);或者設(shè)計為測量信號檢測,其中,通過事件或者觸發(fā)推動預(yù)確定的數(shù)量的測量信號的檢測。

      對從測量環(huán)境中的進入或氣體進入元件的氣體穿透性的根據(jù)本發(fā)明的檢查在此僅僅呈現(xiàn)為連續(xù)的測量運行的中斷通常小于一分鐘的較短的持續(xù)時間。

      第二運行狀態(tài)是如下運行狀態(tài),即在其中通過試驗材料量的配量在氣體進入元件的下游且在傳感測量技術(shù)上的組件的上游、也即在坐落于氣體進入元件與傳感測量技術(shù)上的組件之間的地點處開始。所述配量因此在氣體傳感器的內(nèi)部進行。在該地點處在氣體傳感器的內(nèi)部在第一時間點t1上配量的試驗材料量在此作為試驗氣體作為試驗氣體流入抵達到傳感測量技術(shù)上的組件那里且在氣體進入元件對于配量的試驗氣體是氣體可穿透的情況下,通過氣體進入元件作為試驗氣體流出抵達到測量環(huán)境中、也即又從氣體傳感器中出去。持續(xù)時間—以配量試驗材料量開始或者以試驗氣體流入到傳感測量技術(shù)上的組件處開始持續(xù)了一持續(xù)時間(其相應(yīng)于試驗氣體流入到傳感測量技術(shù)上的組件以及試驗氣體流出到測量環(huán)境中的持續(xù)時間的和)稱作過程持續(xù)時間。

      第三運行狀態(tài)是如下運行狀態(tài),其時間上緊鄰在第二運行狀態(tài)中進行的試驗材料量的配量和以配量或者試驗氣體流入開始的過程持續(xù)時間或者過程持續(xù)時間至少部分地時間上重合且推動期望窗的開始。隨著期望窗的開始或者在期望窗的開頭在第三時間點t3上獲取至少一個測量信號或者許多個測量信號且與第一測量信號閾值比較。

      在第四運行狀態(tài)中在期望窗的時間進程中在第四時間點t4上,優(yōu)選地在推動期望窗的結(jié)束之前或者之時,獲取至少一個另外的測量信號或者另外的許多個測量信號且與第二測量信號閾值比較。期望窗的開始和結(jié)束,第一和第二測量信號閾值的值,以及在期望窗中用于信號比較的時間點(第三時間點t3,第四時間點t4)的時間上的位置分別優(yōu)選地由測量技術(shù)上的組件的之前測得的典型的信號特性以及試驗材料量的配量的給定條件(數(shù)量,時間特性,濃度)導(dǎo)出。在此優(yōu)選地一起探討響應(yīng)特性(上升時間、例如t10-90—上升時間,下降時間、例如t90-10—下降時間),在通過氣體進入元件不受阻地流入到測量技術(shù)上的組件且通過氣體進入元件不受阻地流出到測量環(huán)境中時的最大的信號幅度的曲線以及帶有零信號的信號幅度的曲線。

      在此作為第二測量信號閾值的值選擇帶有更小的信號幅度的值作為第一測量信號閾值的值。第一和第二測量信號閾值的這種設(shè)計大小從下產(chǎn)生,即在期望窗期間在所配量的試驗材料量從氣體傳感器中通過氣體進入元件到測量環(huán)境中不受阻地流出時產(chǎn)生測量信號的信號下降。

      在第五運行狀態(tài)中進行檢查,是否氣體進入元件功能就緒于從測量環(huán)境中輸送空氣、氣體或者氣體混合物。如果不僅在第三運行狀態(tài)中的比較,而且在第四運行狀態(tài)中的比較得出,二者低于測量信號閾值,那么與測量環(huán)境的氣體交換是可行的且因此氣體進入元件功能就緒于從測量環(huán)境中輸送空氣,氣體或者氣體混合物。監(jiān)控單元基于所述比較確定用于氣體傳感器和/或帶有至少一個氣體傳感器的用于氣體測量的組件的功能就緒性的尺度。

      在一特別的實施方式中設(shè)置成,對于中斷的時間,氣體測量機構(gòu)或者氣體傳感器提供替代信號。這用于避免可能的在顯示元件上或者在數(shù)據(jù)接口處、例如以觸發(fā)氣體濃度警報的形式的對測量數(shù)據(jù)的錯誤解讀。這樣的替代信號能夠例如是時間上之前的測量信號或者由一個或者多個時間上之前的測量信號導(dǎo)出且借助于輸出單元提供的信號。但作為替代信號還能夠由輸出單元提供狀態(tài)信號,該狀態(tài)信號對于檢查氣體進入元件的持續(xù)時間指示出,氣體測量機構(gòu)或者氣體傳感器當(dāng)前未準(zhǔn)備好用于測量來自測量環(huán)境的氣體。

      在一優(yōu)選的實施方式中,在監(jiān)控單元的第二運行狀態(tài)中由用于試驗氣體配量的單元到傳感測量技術(shù)上的組件的試驗材料量的配量在氣體傳感器中如下來引起,即監(jiān)控單元在時間進程中在第一時間點(激活時間點)t1上激活用于試驗氣體配量的單元。所述激活例如設(shè)計為利用電氣的控制信號接通閥。

      優(yōu)選地在該優(yōu)選的實施方式中試驗材料量的配量作為以液態(tài)的試驗材料量的形式的配量來引起。這樣的液態(tài)地配量的試驗材料量接著在氣體傳感器中在配量之后,例如通過氣化或者由在氣體傳感器中或處布置的壁上的碰撞引起的霧化轉(zhuǎn)入氣態(tài)的相位。

      在第二運行步驟中配量的設(shè)計可行性通過用于試驗氣體配量的單元的實現(xiàn)方案作為壓電配量元件結(jié)合試驗材料儲備器給出。

      這樣的壓電配量元件設(shè)計用于,在單次激活時配量精確限定的試驗材料量。精確限定的試驗材料量的配量在此進行,而無需解除激活用于調(diào)整所配量的試驗材料量。壓電配量元件根據(jù)壓電效應(yīng)工作,其中,在激活時通過電氣的電壓脈沖引起在壓電材料、例如陶瓷中的變形。從該變形中產(chǎn)生,與該變形相對應(yīng)的壓出壓力。限定的試驗材料量利用該壓出壓力通過精細的噴嘴來配量。這樣的壓電配量元件、或者壓電-陶瓷-配量元件的使用例如從打印技術(shù)(噴墨打印機)的領(lǐng)域中已知為所謂的噴墨技術(shù)(ink-jet-technologie)。

      在第二運行步驟中配量的另一備選的設(shè)計可行性通過實現(xiàn)用于試驗氣體配量的單元作為合適于蒸發(fā)液態(tài)的試驗氣體量的加熱元件與試驗材料儲備器的組合來給出。借助于加熱元件利用單次的激活(加熱脈沖)來生成限定的試驗材料量是可行的。作為用于合適的液態(tài)的試驗材料量的示例此處提及丙酮或者乙醇。精確限定的試驗材料量的配量在此借助于爆炸形式地形成蒸氣泡進行,而無需解除激活用于調(diào)整所配量的試驗材料量。這樣的加熱元件的使用例如從打印技術(shù)(噴墨打印機)的領(lǐng)域中在概念泡沫噴射(bubble-jet)下已知。

      如果例如在時間點t1上在第二運行狀態(tài)中配量液態(tài)的試驗材料量,例如丁烷或者丙烷,那么所述液態(tài)的試驗材料量蒸發(fā)且在時間點t1'上作為氣態(tài)的試驗材料量在氣體傳感器中的傳感測量技術(shù)上的組件處可供支配。這樣的氣態(tài)的試驗材料量在氣體傳感器中引起傳感測量技術(shù)上的組件以作為初始信號的氣體濃度測量值的變化的形式的反應(yīng)。

      如果氣體傳感器例如設(shè)計為電化學(xué)的氣體傳感器,那么基于化學(xué)的和/或電化學(xué)的反應(yīng)在傳感測量技術(shù)上的組件中或處得出測量信號或者初始信號的變化。

      如果氣體傳感器例如設(shè)計為帶有測量比色器(messküvette)的紅外線-光學(xué)的氣體傳感器,那么在光學(xué)的氣體傳感器的波長范圍中通過試驗氣體的吸收性質(zhì)決定地在測量比色器中到傳感測量技術(shù)上的組件的光傳播的衰減得出初始信號的變化。

      如果氣體傳感器例如設(shè)計為催化的氣體傳感器,那么基于在作為傳感測量技術(shù)上的組件的測量元件(熱效應(yīng)傳感器)與氣態(tài)的試驗材料量處的燃燒反應(yīng)和/或化學(xué)的反應(yīng)得出初始信號的變化。

      如果氣體傳感器例如設(shè)計為半導(dǎo)體氣體傳感器,那么基于在傳感測量技術(shù)上的組件的氣體類型敏感的半導(dǎo)體元件處的化學(xué)的反應(yīng)得出初始信號的變化。

      在優(yōu)選的實施方式中,在監(jiān)控單元的第三運行狀態(tài)中試驗材料量從用于試驗氣體配量的單元到傳感測量技術(shù)上的組件的配量在氣體傳感器中如下來引起,即用于試驗氣體配量的單元在第一時間點(激活時間點)t1被激活且在第二時間點(解除激活時間點)t2被解除激活。

      用于試驗氣體配量的單元,對于預(yù)確定的時間間隔(δtdose=t2-t1)直至第二時間點(解除激活時間點)t2配量(間接地通過時間間隔)預(yù)確定的液態(tài)的試驗材料量至傳感測量技術(shù)上的組件到氣體傳感器中。

      第二時間點(解除激活時間點)t2作為與第一時間點(激活時間點)t1時間上隔開的時間點通過借助于監(jiān)控單元解除激活用于試驗氣體配量的單元得出。帶有激活和解除激活的設(shè)計方案例如在電氣的切換信號結(jié)合帶有一個或者多個電氣控制的閥的用于試驗氣體配量的單元的有利的設(shè)計方案中是理想的且實用的。

      預(yù)確定的試驗材料量通過預(yù)確定的時間間隔結(jié)合給定的邊界條件、如在試驗材料儲備器中存在的壓力、溫度和使用于激活和解除激活的閥的開口橫截面來確定。這樣的預(yù)確定的液態(tài)的試驗材料量還稱為大藥丸(bolus)或者大藥丸量(bolusmenge)。作為閥在用于試驗氣體配量的單元中可使用最不同的可用于配量流體或者液體的閥類型、如帶有二元狀態(tài)(正常打開[no]或者正常關(guān)閉[nc])的數(shù)字的開關(guān)閥或者還是比例閥。

      帶有激活和解除激活的另一設(shè)計方案,例如以用于借助于一個或者多個氣體產(chǎn)生器來生成氣體的電氣的調(diào)整信號的形式作為用于試驗氣體配量的單元是實用的。

      在特別的實施方式中,由監(jiān)控單元來考慮氣體傳感器的大小和/或體積用于確定在時間進程t中的第二時間點(解除激活時間點)t2。氣體傳感器的大小和/或體積的考慮得出如下可行性,即能夠考慮氣體傳感器的不同的大小或者體積(其決定不同的流入比例和流入量)。以此方式能夠通過選擇第二時間點(解除激活時間點)t2由用于試驗氣體配量的單元借助于監(jiān)控單元配量匹配于大小和體積的試驗材料量。

      在另一優(yōu)選的實施方式中,由監(jiān)控單元在確定液態(tài)的試驗材料量的量時,以及在借助于用于試驗氣體配量的單元來配量所述液態(tài)的試驗材料量的量時考慮氣體傳感器的大小和/或體積。在該實施方式中,所述液態(tài)的試驗材料量的量相對應(yīng)于氣體傳感器的大小和/或體積來調(diào)整,與氣體傳感器的大小和/或體積相對應(yīng)的試驗材料量的經(jīng)調(diào)整的大藥丸由監(jiān)控單元來確定且借助于用于試驗氣體配量的單元來配量。

      在另一優(yōu)選的實施方式中,在監(jiān)控單元的第三運行狀態(tài)中第三時間點t3由在時間進程中的第一時間點(激活時間點)t1或者由從第一時間點(激活時間點)t1導(dǎo)出的時間點t1'來導(dǎo)出。第一時間點(激活時間點)t1代表了在第二運行狀態(tài)中配量液態(tài)的試驗材料量到傳感測量技術(shù)上的組件。第三時間點t3由第一時間點(激活時間點)t1的導(dǎo)出如下進行,即第三時間點t3對于過程持續(xù)時間與第一時間點t1或者時間點t1'如下時間上隔開,即過程持續(xù)時間相應(yīng)于從測量環(huán)境中通過氣體進入元件朝傳感測量技術(shù)上的組件到氣體傳感器中的不受阻的流入的持續(xù)時間以及相應(yīng)于緊接著又從氣體傳感器中到測量環(huán)境中不受阻的流出或者與這樣的過程持續(xù)時間相對應(yīng)。

      在一特別優(yōu)選的實施方式中由監(jiān)控單元來考慮氣體傳感器的大小和/或體積,氣體進入元件的數(shù)量,厚度,細孔大小,面積和/或直徑用于確定過程持續(xù)時間的時間上的持續(xù)時間和/或用于在時間進程t中的第三時間點t3。

      在一優(yōu)選的實施方式中由監(jiān)控單元來考慮氣體傳感器的大小和/或體積,氣體進入元件的數(shù)量,厚度,面積和/或直徑用于確定期望時間窗的時間上的持續(xù)時間和/或用于確定在時間進程t中的第四時間點t4。氣體傳感器的大小和/或體積,以及氣體進入元件的數(shù)量,厚度,細孔大小,面積和/或直徑的這種考慮在確定過程持續(xù)時間時或者在確定期望時間窗的時間上的持續(xù)時間時實現(xiàn)了,氣體傳感器的檢查匹配于在用于氣體測量的組件或者氣體測量裝置中的相應(yīng)的氣體傳感器狀況,因為氣體進入元件的數(shù)量,厚度,面積或者直徑,細孔大小基本上一起確定通過擴散的氣體進入以及通過擴散的氣體溢出的速度。

      在所述方法的另一優(yōu)選的實施方式中,由監(jiān)控單元基于在第五運行狀態(tài)中的比較測定和/或提供狀態(tài)信號。在第五運行狀態(tài)中的比較提供如下結(jié)果,即是否所配入的試驗材料量在期望時間窗內(nèi)部從氣體傳感器中通過氣體進入元件又流動出去或擴散出去。如果從氣體傳感器中的擴散或從氣體傳感器中的流出不在時間窗的時間上的持續(xù)時間內(nèi)部進行,那么能夠由監(jiān)控單元生成一狀態(tài)信號,該狀態(tài)信號指示出:沒有給出氣體傳感器或者用于氣體測量的組件的正確的功能就緒性。

      從如下情形、即所配入的試驗材料量未根據(jù)期望地通過氣體進入元件又已離開氣體傳感器中能夠確認(rèn):從測量環(huán)境中通過氣體進入元件到氣體傳感器中的流入也未最優(yōu)地給出或者必要時甚至由于封鎖是不可行的。

      在另一優(yōu)選的實施方式中,狀態(tài)信號由監(jiān)控單元提供到輸出單元、中心的評價系統(tǒng)、警報中心或者移動的輸出器具處。到輸出單元、中心的評價系統(tǒng)、警報中心或者移動的輸出器具(例如移動電話或者移動的其它的通訊工具)處的這樣的提供實現(xiàn)了,將氣體傳感器或者用于氣體測量的組件的狀態(tài)傳播到其它外部的部位。為此設(shè)置了合適的數(shù)據(jù)線路或者數(shù)據(jù)傳遞手段(0-10v,4-20ma,ethernet,lan,w-lan,usb,rs232等)用于使監(jiān)控單元與輸出單元和中心的評價系統(tǒng)或者警報中心或者移動的輸出器具連接。數(shù)據(jù)線路設(shè)計用于將測量數(shù)據(jù)以及氣體濃度值、警報信號或者還有干擾信號傳遞給輸出單元、中心的評價系統(tǒng)、警報中心或者移動的輸出器具。

      在另一實施方式中由輸出單元、中心的評價系統(tǒng)、警報中心或者移動的輸出器具進行警報信號的輸出或者通報的輸出。

      在另一優(yōu)選的實施方式中警報信號由監(jiān)控單元和/或輸出單元提供給聽覺的警報器用于聽覺的警報和/或提供給光學(xué)的信號發(fā)出器用于光學(xué)的或者視覺上的可見的警報。

      在另一優(yōu)選的實施方式中所提供的通報在數(shù)據(jù)顯示儀、屏幕或者另一合適于可視化的儀器上作為提示,尤其作為警告提示或者作為指導(dǎo)以文本形式、圖像的形式或者以符號化的形式可見地由監(jiān)控單元和/或輸出單元來提供。

      所說明的實施方式相應(yīng)地本身以及彼此結(jié)合地呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的用于檢查氣體傳感器或者氣體測量裝置、尤其氣體進入元件的方法的特別的設(shè)計方案。在此通過組合或者多個實施方式的組合得出的優(yōu)點和其它的實施方式仍然由本發(fā)明構(gòu)思一起包含,即使不是實施方式的全部的組合可行性已為此詳細地分別解釋。所述方法的上面說明的實施方式還能夠以計算機實施的方法的形式利用計算機構(gòu)造為計算機程序產(chǎn)品,其中,如果計算機程序或者計算機程序的部分在計算機上或在計算機的處理器上或者在作為氣體測量裝置、氣體傳感器或者用于氣體測量的組件的部分的所謂的“植入系統(tǒng)(embeddedsystem)”上或者在配屬于氣體測量裝置、氣體傳感器或者用于氣體測量的組件的(優(yōu)選地計算機支持的)評價系統(tǒng)上執(zhí)行,所述計算機促使執(zhí)行上述的根據(jù)本發(fā)明的方法。在此計算機程序還能夠存儲在機器可讀的存儲介質(zhì)上。在備選的設(shè)計方案中能夠設(shè)置如下存儲介質(zhì),即其確定用于存儲前面說明的、計算機實施的方法且由計算機可讀。在本發(fā)明的范圍中,方法或者計算機程序的所有步驟無須強制地在一個且相同的計算機機組(computerinstanzen)上實施,而是它們還能夠在不同的計算機機組上實施。此外,方法步驟的順序在必要時能夠改變。

      當(dāng)前所述任務(wù)的解決參考作為本發(fā)明的第一方面所要求保護的方法來說明。在此提及的特征、優(yōu)點或者備選的實施方式還可同樣轉(zhuǎn)用到根據(jù)本發(fā)明另一方面所要求保護的主題上且反之亦然。所述方法的相應(yīng)的功能上的特征在此通過裝置的相應(yīng)的具體的模塊或者單元,尤其通過硬件-結(jié)構(gòu)組(μc,dsp,mp,fpga,asic,gal)構(gòu)造,它們例如能夠以一個處理器、多個處理器(μc,μp,dsp)的形式或者以在存儲區(qū)中的指令的形式來實施,它們通過處理器來處理。

      以此得出本發(fā)明另一方面,所提出的任務(wù)根據(jù)本發(fā)明地通過用于執(zhí)行所述方法用來檢查氣體傳感器的裝置和帶有用于檢查氣體傳感器的試驗裝置的氣體測量裝置來解決。這樣的合適于執(zhí)行所述方法的裝置設(shè)計為,根據(jù)在所述方法中說明的步驟來執(zhí)行氣體傳感器和/或氣體測量裝置或者用于氣體測量的組件的檢查,以及在實施方式中說明的另外的步驟相應(yīng)地本身或者以組合地來實施。

      根據(jù)本發(fā)明的氣體測量裝置帶有試驗裝置用于執(zhí)行所述方法,為此具有:帶有氣體進入元件的至少一個氣體傳感器,帶有至少一個傳感測量技術(shù)上的組件;用于試驗氣體配量的單元,監(jiān)控單元和關(guān)聯(lián)于監(jiān)控單元的數(shù)據(jù)存儲器。運行狀態(tài)的處理和控制借助于監(jiān)控單元進行。測量信號-檢測的控制、配量的控制、測量信號的存儲、測量信號與閾值的比較以及用于氣體傳感器的功能就緒性的尺度的確定在此由監(jiān)控單元(部分地結(jié)合數(shù)據(jù)存儲器)來進行。在氣體傳感器或者用于氣體測量的組件中氣體進入元件布置在傳感測量技術(shù)上的組件的上游且用于試驗氣體配量的單元在氣體進入元件的下游布置在氣體傳感器或者用于氣體測量的組件中。

      在一實施方式中用于試驗氣體配量的單元設(shè)計為壓電配量元件和與該壓電配量元件流體上連接的貯存器。貯存器例如作為罐構(gòu)造用于放置或者儲備試驗材料儲備器。監(jiān)控單元構(gòu)造用于在第一時間點t1激活壓電配量元件,以便引起使儲存在試驗材料儲備器中的試驗材料量配量到氣體傳感器或者用于氣體測量的組件。

      在一優(yōu)選的實施方式中用于試驗氣體配量的單元通過閥結(jié)合與閥流體連接的貯存器來構(gòu)造。貯存器例如作為罐構(gòu)造用于放置或者儲備試驗材料儲備器。監(jiān)控單元構(gòu)造用于引起在第一時間點t1激活閥以及在第二時間點t2解除激活閥,以便引起使來自試驗材料儲備器的試驗材料量配量到氣體傳感器或者用于氣體測量的組件。激活和解除激活由此優(yōu)選地借助于可由監(jiān)控單元傳遞到用于試驗氣體配量的單元的電氣的切換信號來進行。

      在特別優(yōu)選的實施方式中氣體測量裝置具有輸出單元、光學(xué)的警報器或者聲學(xué)的警報器。光學(xué)的警報器和/或聲學(xué)的警報器與監(jiān)控單元和/或輸出單元共同作用地構(gòu)造和設(shè)置用于輸出警報信號。在此氣體測量裝置附加地具有可選的接口,其與監(jiān)控單元共同作用地構(gòu)造和設(shè)置用于傳輸狀態(tài)信號到評價系統(tǒng)。

      在另一優(yōu)選的實施方式中傳感技術(shù)上和測量技術(shù)上的組件作為電極和電解質(zhì)的組合設(shè)計為電化學(xué)的氣體傳感器,作為輻射源和探測器元件的組合設(shè)計為紅外線光學(xué)的氣體傳感器,作為催化上主動的和/或催化上被動的測量元件的組合設(shè)計為催化的氣體傳感器或者熱效應(yīng)傳感器,以及作為氣體類型專門的且敏感的半導(dǎo)體元件設(shè)計為半導(dǎo)體氣體傳感器。

      本發(fā)明利用用于檢查氣體傳感器的方法且利用帶有用于檢查氣體傳感器的試驗裝置的氣體測量裝置提供有利的且技術(shù)上可很好實現(xiàn)的可行性,即以可靠的方式確定:是否通過氣體進入元件到氣體測量裝置中或者朝氣體傳感器的不受阻的氣體進入是可選的。

      其次作為另一優(yōu)點得出,氣體傳感器的功能本身以及試驗材料量的配量本身借助于配量預(yù)確定的試驗材料量的方法也一起可檢查。這從如下中得出,即當(dāng)傳感測量技術(shù)上的元件在氣體傳感器中不是按照規(guī)定起作用或者說故障時但或者當(dāng)預(yù)確定的試驗材料量的配量不是按照規(guī)定起作用時,測量信號也不指示變化。

      以此得出如下優(yōu)點,即利用用于檢查氣體傳感器的方法以及利用帶有用于檢查氣體傳感器的試驗裝置的氣體測量裝置除了檢查從屬于氣體傳感器或者氣體測量裝置的氣體進入元件之外,不僅試驗裝置以及試驗材料量的配量的功能本身、而且氣體傳感器或者氣體測量裝置或傳感測量技術(shù)上的元件的功能還能夠由用于信號處理的元件檢查。以此總體上得出如下優(yōu)點,即基本上沒有如下可能的情形未被發(fā)覺,即在其中出現(xiàn)主要對于可靠的、安全的且質(zhì)量上高價值的運行所需的帶有氣體傳感器的用于氣體測量的組件或者氣體傳感器的構(gòu)件、也即氣體進入元件或者傳感測量技術(shù)上的元件以及用于信號處理的元件(饋電線、電子機構(gòu)、增強器、a/d變換器)中的一個或者多個的功能失效。

      附加地得出一特別的優(yōu)點,即同樣也可識別出用于試驗氣體配量的單元的可能的功能失效,例如在輸送試驗材料量或者布置用于配量的閥時可能的阻塞或者泄露、在閥的電氣的控制中的干擾(例如信號故障,線路中斷,線材中斷)或者空的試驗材料儲備器。這些故障原因在此不是在所有情況下能夠彼此隔開和能夠彼此區(qū)分,對于使用得出如下優(yōu)點,即功能有效的用于氣體測量的組件和氣體傳感器能夠清楚地與伴隨功能故障的組件和氣體傳感器區(qū)分。

      附圖說明

      本發(fā)明借助于以下附圖和從屬的附圖說明在沒有限制一般的本發(fā)明構(gòu)思的情況下進一步闡釋。

      以示意性的或者簡化的圖示:

      圖1a顯示了一用于氣體測量的組件,帶有光學(xué)的氣體傳感器和試驗裝置,

      圖1b顯示了一用于氣體測量的組件,帶有催化的氣體傳感器和試驗裝置,

      圖1c顯示了一用于氣體測量的組件,帶有電化學(xué)的氣體傳感器和試驗裝置,

      圖1d顯示了一用于氣體測量的組件,帶有半導(dǎo)體氣體傳感器,

      圖2顯示了在利用試驗裝置檢查期間氣體傳感器的測量信號的典型的曲線,

      圖3顯示了用于利用試驗裝置檢查氣體傳感器的流程。

      具體實施方式

      圖1a,1b,1c以及1d顯示了用于氣體測量的組件,帶有氣體傳感器和試驗裝置。在圖1a中顯示了用于氣體測量的組件1,帶有光學(xué)的氣體傳感器300。光學(xué)的氣體傳感器300構(gòu)造為比色器,帶有(在圖1a中由于繪圖上的清楚性原因未進一步詳細示出的)多重反射元(multireflexionszelle)。在多重反射元中作為傳感測量技術(shù)上的組件布置有輻射源和探測器元件。在多重反射元中光從輻射源射到相對而置的壁以及側(cè)向的壁上,從那被反射且在多重反射之后由探測器元件獲取。待測量的試驗氣體(例如甲烷,乙烷,丁烷,丙烷)的存在改變對于放射的光在紅外線的波范圍中的吸收性質(zhì)。這作為已衰減的信號的測量效果在探測器元件上能夠獲取。因此放射的ir光的衰減的測量效果通過確定的氣體,例如甲烷,乙烷,丁烷,丙烷及其它碳氫化合物得出。氣體從測量環(huán)境2中經(jīng)由氣體進入元件8到達光學(xué)的氣體傳感器300中,例如經(jīng)由半滲透的或者滲透的膜、防護欄或者火焰防護玻璃到光學(xué)的氣體傳感器300的測量比色器中。在圖1a中作為利用氣體進入元件8的氣體進入7的設(shè)計方案僅僅示出一個氣體進入元件8。

      在一用于氣體測量的組件1的設(shè)計方案中在儀器(在其中多個氣體傳感器作為氣體傳感機構(gòu)30布置)中,在許多技術(shù)上的設(shè)計方案中技術(shù)上常見且有利的是,設(shè)置多個氣體進入元件8成串地依次布置。因此可設(shè)想,從測量環(huán)境2中兩個在下游第一氣體進入元件作用為火焰防護或者灰塵防護,緊接著第二元件防止?jié)駳膺M入且第三元件8在真正的氣體傳感器中防護例如光學(xué)的氣體傳感器300或者催化的氣體傳感器301(圖1b)或者電化學(xué)的氣體傳感器302(圖1c)或者半導(dǎo)體氣體傳感器303(圖1d)。用于試驗氣體配量的單元9的布置能夠在此不僅在所述測量下游在第一與第二氣體進入元件之間,在第二與第三氣體進入元件8之間或者在第三氣體進入元件8與氣體傳感機構(gòu)30,300之間進行。帶有多個氣體進入元件和用于試驗氣體配量的單元9的布置的可能的、合適的位置的設(shè)計方案出于清楚性原因在圖1a中在用于氣體測量的組件1中沒有一起示出。但這樣的設(shè)計可行性在本發(fā)明的意義中作為用于試驗氣體配量的單元9的布置在氣體傳感機構(gòu)30處被一起包含。這樣的氣體進入7從測量環(huán)境2中朝著光學(xué)的氣體傳感器300進行。

      在根據(jù)圖1a的用于氣體測量的組件1中,在氣體進入元件8的下游布置用于試驗氣體配量的單元9到光學(xué)的氣體傳感器300處。由該用于試驗氣體配量的單元9從試驗材料儲備器305中,例如從帶有一儲備量306的罐305中配量液態(tài)的試驗材料量5。這樣的液態(tài)地噴入的試驗材料量5在氣體傳感器300中揮發(fā),霧化或者蒸發(fā)成氣態(tài)的試驗材料量6,其接著為了測量位于光學(xué)的氣體傳感器300中。用于試驗氣體配量的單元9借助于控制線路91由監(jiān)控單元3操控成使得,在預(yù)確定的時間點t1使液態(tài)的試驗材料量5的預(yù)確定的量在氣體進入元件8的下游配入到光學(xué)的氣體傳感器300中。在一優(yōu)選的變體中用于試驗氣體配量的單元9實施為壓電配量元件。這樣的壓電配量元件結(jié)合試驗材料儲備器305設(shè)計成,在單次的激活時借助于控制信號91'(圖2,3)分別配量一精確限定的試驗材料量,而無需壓電配量元件的解除激活,例如通過另一控制信號91"(圖2,3)或者通過控制信號的精確限定的持續(xù)時間(通過時間控制裝置44(圖3))。

      監(jiān)控單元3由光學(xué)的氣體傳感器300或由在光學(xué)的氣體傳感器300中的探測器元件接收測量信號35,38。此外監(jiān)控單元3在光學(xué)的氣體傳感器300中借助于監(jiān)控線路33控制紅外線光學(xué)的輻射器。測量信號35以及基于測量信號35的測量信號曲線38由監(jiān)控單元3借助于數(shù)據(jù)或者信號線路92傳遞到輸出單元80。輸出單元80構(gòu)造用于借助于信號和數(shù)據(jù)線路92操控聲學(xué)的警報器、例如喇叭40,或者光學(xué)的警報器、例如燈50。此外輸出單元80借助于接口81構(gòu)造成用于,經(jīng)由信號和數(shù)據(jù)線路92以及控制線路91將數(shù)據(jù)、評價結(jié)果、傳感器信號、數(shù)據(jù)信號或者經(jīng)加工的測量信號35,38傳遞到評價系統(tǒng)70。在評價系統(tǒng)70中優(yōu)選地布置有數(shù)據(jù)庫71,其能夠記錄用于氣體測量的組件1的檢查的狀態(tài)和結(jié)果。操作和示出單元(用戶界面)60經(jīng)由信號和數(shù)據(jù)線路92由輸出單元80系住。操作和示出單元60具有屏幕61,在其上能夠示出故障通報以及給用戶的提示以及測量信號或者測量值。監(jiān)控單元3和用于試驗氣體配量的單元9結(jié)合在監(jiān)控單元3中布置的數(shù)據(jù)存儲器32或者配屬于監(jiān)控單元3的數(shù)據(jù)存儲器32在用于檢查氣體測量的組件1的方法中共同地作用,如在圖2和3中詳細闡釋的那樣。在此光學(xué)的氣體傳感器300對于液態(tài)的試驗材料量5的配量的反應(yīng)隨著液態(tài)的試驗材料量5氣化成氣態(tài)的試驗材料量6到光學(xué)的氣體傳感器300中用于檢查,在哪個時間這樣的配量的試驗材料量5經(jīng)由氣體進入元件8又從光學(xué)的氣體傳感器300中朝外擴散。為此由監(jiān)控單元3執(zhí)行用于檢查的流程(如更精確地由圖3可見那樣)。借助于時間測量確定,是否所配入的量5,6在一定的時間之后又從光學(xué)的氣體傳感器300中泄露,但或者沒有。如果在預(yù)確定的時間之后所配入的試驗材料量5,6沒有從光學(xué)的氣體傳感器300中泄露,那么能夠由監(jiān)控單元3推斷或者確定出,在氣體進入元件8處存在有故障的情形。

      圖1b顯示了相對圖1a變型的用于氣體測量的組件1'。在圖1b中替代帶有紅外線的多重反射元300的光學(xué)的氣體傳感器示出催化的氣體傳感器301。這樣的催化的氣體傳感器301(也已知為熱效應(yīng)傳感器)以如在圖1a中關(guān)于光學(xué)的氣體傳感器300所說明的類似的方式與監(jiān)控單元3和用于試驗氣體配量的單元9連接。在圖1a和1b中的相同的元件在圖1a和1b中以相同的參考標(biāo)記來表示。

      關(guān)于功能性和監(jiān)控單元3與用于試驗氣體配量的單元9的共同作用的描述(如在圖1a方面說明的那樣)也可轉(zhuǎn)用到監(jiān)控單元3和催化的氣體傳感器301包括用于試驗氣體配量的單元9的共同作用的功能性用于檢查氣體進入元件8。

      在圖1a中所示的元件:輸出單元80、帶有相應(yīng)的其它元件的操作和示出單元60和評價系統(tǒng)70,以及與這些元件連接的數(shù)據(jù)線路92,以及控制線路91在圖1b中未詳細地一起示出。但被一起包含在本發(fā)明的意義中的是:用于氣體測量的組件1'以類似的方式能夠與評價系統(tǒng)70、評價單元80和操作和示出單元60共同作用,如在圖1a中在用于氣體測量的組件1方面說明的那樣??刂凭€路91和數(shù)據(jù)線路92在用于氣體測量的組件1'中僅僅簡化地示意性示出。

      區(qū)別于帶有用于氣體測量的組件1的圖1a,在圖1b中在用于氣體測量的組件1'中得出如下方面,即另一氣體傳感機構(gòu)30、設(shè)計為一個或者兩個催化的測量元件作為傳感測量技術(shù)上的組件布置在催化的氣體傳感器301中,它們在輸送特別的氣體(例如乙烷,甲烷,丁烷或者丙烷)時發(fā)生與該氣體的化學(xué)反應(yīng)。在催化的測量元件處的這樣的反應(yīng)的情況下,氣體的一部分消耗。這具有如下效應(yīng),即所配入的試驗材料量5,6不是完全從催化的氣體傳感器301中在預(yù)確定的時間之后通過氣體進入元件8又泄露到測量環(huán)境2中,而是存在較小量,其通過測量氣體的消耗通過在催化的氣體傳感器301中的催化上主動的測量元件來決定。這種效應(yīng)在檢查用于氣體測量的組件1'時或在檢查氣體進入元件8時借助于所配入的或擴散入的試驗材料量5,6和又泄露的氣體量在一定的時間之后可考慮。這在圖2和從屬的說明中進一步闡釋。

      在圖1c中示出用于氣體測量的組件1",帶有電化學(xué)的氣體傳感器302。在圖1a,1b和1c中相同的元件以在圖1a,1b和1c中相同的參考標(biāo)記來表示。區(qū)別于帶有用于氣體測量的組件1的圖1a,在圖1c中在用于氣體測量的組件1"中得出如下方面,即另一氣體傳感機構(gòu)30、設(shè)計為優(yōu)選地液態(tài)的電解質(zhì)的和一組電極的傳感測量技術(shù)上的組件布置在電化學(xué)的氣體傳感器302中。在輸送特別的氣體(例如氨氣)時,在電極處進行電化學(xué)的反應(yīng)或者化學(xué)的轉(zhuǎn)變。用于氣體測量的組件1"以如根據(jù)圖1b的用于氣體測量的組件1'那樣類似的方式簡化地示出。在關(guān)于圖1b的說明中的在簡化的示圖方面解釋的說明能夠轉(zhuǎn)用到圖1c上。在監(jiān)控單元3與用于試驗氣體配量的單元9和電化學(xué)的氣體傳感器302的共同作用方面應(yīng)說明的是,此外帶有電化學(xué)的氣體傳感器302的氣體傳感機構(gòu)30(類似于根據(jù)圖1b的催化的氣體傳感器301)在測量期間由在電極處的化學(xué)的轉(zhuǎn)變引起地消耗一定量的試驗氣體。此外,在根據(jù)圖1c的設(shè)計方案中,這在檢查或結(jié)算所配入的試驗材料量5,6和又通過氣體進入元件8泄露的氣體量時應(yīng)考慮。這在圖2中或在關(guān)于圖2的說明中進一步解釋。

      在圖1d中示出用于氣體測量的組件1'"。所述用于氣體測量的組件1'"具有半導(dǎo)體氣體傳感器303作為氣體傳感機構(gòu)30。關(guān)于圖1a,1b和1c所做的說明相應(yīng)地還可應(yīng)用于圖1d。用于氣體測量的組件1'"相比較于圖1b和1c以簡化的示圖來解釋。在圖1a,b,1c和1d中相同的元件在圖1a,1b,1c和1d中設(shè)有相同的參考標(biāo)記。在圖1d中示出半導(dǎo)體氣體傳感器303作為氣體傳感機構(gòu)30。作為另外的區(qū)別,用于試驗氣體配量的單元9作為源自試驗材料儲備器305與閥304的共同作用示出。該閥304借助于控制線路91由監(jiān)控單元3操縱。在試驗材料儲備器305中類似于在圖1a,1b,1c中之前說明的那樣包含儲備量306。優(yōu)選地在圖1d中儲備量306涉及處于壓力下包含在試驗材料儲備器305中的液態(tài)氣體。在閥304打開時對于預(yù)確定的時期一定量的儲備量306能夠由試驗材料儲備器305抵達到半導(dǎo)體氣體傳感器303。根據(jù)在試驗材料儲備器305中的過壓的設(shè)計方案一定量的儲備量306作為液態(tài)的試驗材料量305或者已經(jīng)揮發(fā)的試驗材料量6抵達到半導(dǎo)體氣體傳感器303。從試驗材料量5的液態(tài)的相位到試驗材料量6的氣態(tài)的相位的過渡在此能夠直接地通過在打開閥304時的壓力-卸壓,以及在液態(tài)的試驗材料量5沖擊或者碰撞到半導(dǎo)體氣體傳感器303的壁上時進行。監(jiān)控單元3與用于試驗氣體配量的單元9或閥304以及試驗材料儲備器305的共同作用在關(guān)于圖2的說明中以及在根據(jù)圖3所示的流程中在從屬于其的根據(jù)圖3的流程的說明中進一步詳細闡釋。

      圖2顯示了帶有氣體傳感器的用于氣體測量的組件在利用試驗裝置檢查期間的測量信號的典型的曲線。顯示了三個曲線圖21,22,23,它們互相同步地分別示出時間進程t400。

      在第一曲線圖21中示出測量信號曲線38,38'和38"作為測量信號s35的時間進程。測量信號s35標(biāo)在在縱坐標(biāo)上??潭仍?0%,90%和100%時突出。在信號曲線38中畫入如下信號值,即在其中測量信號38達到100%的測量信號振幅s35的10%的值。這些點在曲線38中以a或b表示。

      所示的按百分比的值10%,90%,100%對于圖示和闡明氣體傳感器的信號特性是有利的,因為氣體傳感器的時間上的和動態(tài)的性質(zhì)以此方式能夠統(tǒng)一化地描述且能夠以此類比。在測量技術(shù)中所謂的t10-90—上升時間是合適的且常見用于特征化針對氣體濃度提高到最大的測量范圍的100%的信號上升。

      所謂的t10-90—上升時間通常還稱作傳感器-響應(yīng)時間。t10-90—上升時間相應(yīng)于如下持續(xù)時間,即在該持續(xù)時間期間測量信號(在信號上升階段中)具有在信號的由氣體濃度變化決定的終值(100%)的10%至90%之間的值范圍中的值。

      為了特征化針對氣體濃度到測量范圍的10%的降低或者減少的信號下降為此以可類比的方式得出所謂的t90-10—下降時間。

      t90-10—下降時間相應(yīng)于如下持續(xù)時間,即在該持續(xù)時間期間測量信號(在信號下降階段)具有在90%與10%之間的值范圍中的值。

      在第二曲線圖22中顯示了控制信號91在時間進程t400上的曲線。控制信號91由監(jiān)控單元3(圖1a,1b,1c和1d,3)產(chǎn)生。

      第三曲線圖23顯示了取自時間進程t400的局部。在該取自時間進程t400的局部中突出了特別重要的時間點,它們對于用于氣體測量的組件1,1',1",1"'(圖1a,1b,1c和1d)的檢查是重要的。所述重要的時間點的時間進程t400在三個曲線圖21,22,23中現(xiàn)在以時間點t0410開始來說明。在三個曲線圖21,22,23中同樣標(biāo)記的時間點彼此間分別時間上同步。時間進程t400以時間點t0410開始,在該時間點用于氣體測量的組件1,1',1",1"'(圖1a,1b,1c和1d)從測量環(huán)境2(圖1a,1b,1c和1d)中獲取環(huán)境空氣。

      測量信號s35在時間點t0410顯示了一基本信號,其代表不存在試驗氣體或者損害氣體。

      在時間點t1401由監(jiān)控單元3(圖1a,1b,1c和1d)發(fā)送切換信號91'到用于試驗氣體配量的單元9(圖1a,1b,1c和1d),以便配量或者噴入試驗材料量5(圖1a,1b,1c和1d)作為液態(tài)的量到氣體傳感器300,301,302,303(圖1a,1b,1c和1d)。在時間點t1'401'試驗材料量5(圖1a,1b,1c和1d)蒸發(fā)成氣態(tài)的試驗材料量6(圖1a,1b,1c和1d)且以此作為試驗氣體為了通過氣體傳感機構(gòu)30(圖1a,1b,1c和1d)的傳感測量技術(shù)上的檢測可供支配。在時間上處于時間點t'之后的時間點t"能夠根據(jù)測量信號35的信號上升38在該示例中可靠地得出:氣態(tài)的試驗材料量抵達到傳感測量技術(shù)上的組件(圖1a,1b,1c和1d)。在時間點t2402用于試驗氣體配量的單元9(圖1a,1b,1c和1d)通過另一控制信號91'又解除激活,從而沒有其它試驗材料量5(圖1a,1b,1c和1d)配量到氣體傳感機構(gòu)30(圖1a,1b,1c和1d)。測量信號s35利用信號上升反應(yīng)于試驗材料量6(圖1a,1b,1c和1d)的配入。信號上升相應(yīng)于由所配入的氣態(tài)的試驗材料量6(圖1a,1b,1c和1d)引起的氣體濃度的實時的變化。在時間點ta,401"測量信號s35已經(jīng)具有初始振幅的10%。進一步接著的信號上升38大約在時間點t"處達到90%的振幅值。

      在此期間借助于控制信號91"結(jié)束試驗材料量5(圖1a,1b,1c和1d)的配量。在通過氣體進入元件8(圖1a,1b,1c和1d)的不受阻的流入和流出的情況下在曲線中測量信號s35下降。在時間點t3403在根據(jù)圖2的示圖中測量信號s35低于10%的振幅。這樣的10%的振幅值作為點b在時間進程400中的時間點tb403"錄入。在帶有測量信號s35的相應(yīng)的值的時間點t4404或tc404"(作為在曲線38'上的點c示出),測量信號s35隨著信號下降又到達在借助于控制信號91',91"配量試驗材料量5,6(圖1a,1b,1c和1d)之前的基本信號。

      對于如下情況下,即在光學(xué)的氣體傳感器300(圖1a)或者半導(dǎo)體氣體傳感器303(圖1d)中氣體進入元件8(圖1a,1d)在氣體進入7(圖1a,1d)中具有阻塞或者封閉,則得出信號曲線38"'。

      對于如下情況下,即對于催化的氣體傳感器301(圖1b)或者對于電化學(xué)的氣體傳感器302(圖1c)氣體進入元件8(圖1b,1c)具有阻塞,則得出信號曲線38"。

      第二曲線圖22顯示了控制信號91在時間進程t400上的走向。第二曲線圖22的時間進程t400同步于第一曲線圖21的時間進程t400示出。從時間點t0410開始在時間點t1401激活控制信號91',該控制信號引起試驗材料量5(圖1a,1b,1c和1d)的配量。在時間點t2402借助于控制信號91"進行試驗材料量5(圖1a,1b,1c和1d)的配量的解除激活。

      圖2的第三曲線圖23局部地顯示了在時間進程t400中兩個突出的時期408和409。這兩個時期408,409有關(guān)于用于氣體測量的組件1,1',1",1'"(圖1a,1b,1c和1d)的檢查用于排入在時間進程t400中。過程持續(xù)時間408是如下持續(xù)時間,即其在氣體從測量環(huán)境2中(圖1a,1b,1c和1d)通過氣體進入元件8(圖1a,1b,1c和1d)朝著氣體傳感器30,300,301,302,303(圖1a,1b,1c和1d)不受阻地流入和流出時根據(jù)第一曲線圖21中的曲線變化38'得出。過程持續(xù)時間408因此是針對流入和流出的持續(xù)時間,以時間點t1',401'開始(在該時間點在配量之后在傳感測量技術(shù)上的組件(圖1a,1b,1c和1d)處發(fā)生液態(tài)的試驗材料量5轉(zhuǎn)換或氣化或者蒸發(fā)成氣態(tài)的試驗材料量6(圖1a,1b,1c和1d))直至氣態(tài)的試驗材料量6(圖1a,1b,1c,1d和3)通過氣體進入元件8(圖1a,1b,1c,1d和3)流出到測量環(huán)境2(圖1a,1b,1c,1d和3)處。在測量環(huán)境2(圖1a,1b,1c,1d和3)中由于風(fēng)或者壓力波動引起的效應(yīng)在此在第一測算中在選擇合適的過程持續(xù)時間時忽略。時間點t3403關(guān)于時間點401't1'作為在液態(tài)地所配入的試驗材料量5(圖1a,1b,1c和1d)蒸發(fā)之后的傳感器反應(yīng)的持續(xù)時間根據(jù)曲線變化38作為第一曲線圖21中的信號上升直至在氣體傳感機構(gòu)30(圖1a,1b,1c和1d)中包含的氣體混合物變稀至測量信號s35的最大的振幅的10%的值根據(jù)曲線變化38'作為在氣體不受阻地流出到測量環(huán)境2(圖1a,1b,1c和1d)中的情況下第一曲線圖21的信號下降得出。在第一曲線圖21中這樣的帶有測量信號s35的最大的振幅的10%的值利用點b來表示。過程持續(xù)時間408因此相應(yīng)于如下持續(xù)時間,即在其中作為液態(tài)的試驗材料量5配量的且接著在轉(zhuǎn)換之后氣態(tài)的試驗材料量6(圖1a,1b,1c和1d)在傳感測量技術(shù)上的組件處是有效的或者不再是有效的。

      持續(xù)時間409以之前說明的過程持續(xù)時間408的端點來開始。在曲線圖21,23中示出,氣體從測量環(huán)境2(圖1a,1b,1c,1d)中的流入7(圖1a,1b,1c,1d)的持續(xù)時間和接著的氣體回到測量環(huán)境2(圖1a,1b,1c,1d)中的流出的持續(xù)時間共同地作為過程持續(xù)時間408相應(yīng)于信號上升階段和信號下降階段的和。從中在該示例中產(chǎn)生:測量信號s35的低于10%振幅值(點b)在第一曲線圖21中在過程持續(xù)時間408的端點處且在期望窗409內(nèi)部存在,這說明了如下情形,即在其中給出不受阻的進入伴隨關(guān)于氣體進入元件8(圖1a,1b,1c和1d)的流入流出。

      關(guān)于確定持續(xù)時間409的開始的一備選方案例如通過以下方式可行,即設(shè)置雙重的響應(yīng)時間作為關(guān)于過程持續(xù)時間408的對應(yīng)。如果實驗上或者借助于計算基于在用于氣體測量的組件1,1',1",1'"(圖1a,1b,1c和1d)中氣體進入元件8(圖1a,1b,1c和1d)在實際中實施的設(shè)計方案以及分別從屬的材料性質(zhì)(氣體進入元件的數(shù)量,細孔大小,面積,直徑)來測定對于流入和流出的相應(yīng)的擴散時間及其和且相應(yīng)地存儲作為過程持續(xù)時間408,那么實現(xiàn)另一備選方案。

      在第一曲線圖21中,點b和c在時間點tb403"和tc404"標(biāo)記,其中,它們純偶然地位于時間點t3403,以及t4404。但低于10%振幅值能夠在任意的時間點在期望窗409中給出。如果帶有測量信號s35的振幅的10%的點b在期望窗409中位于時間點t3與t4之間,那么能夠由監(jiān)控單元3(圖1a,1b,1c和1d)如下評價和推斷,即檢查已利用一結(jié)果(即氣體進入元件8(圖1a,1b,1c和1d)無阻塞或者污物是足夠自由地連續(xù)的)來執(zhí)行。

      在第一曲線圖21中測量信號曲線38"顯示了一曲線(該曲線從屬于帶有催化的氣體傳感器301或者電化學(xué)的氣體傳感器302的傳感測量技術(shù)上的組件),下降的測量信號s35(其不僅催化的氣體傳感器301而且電化學(xué)的氣體傳感器302具有測量氣體的消耗)。由此,如果沒有氣體能夠從氣體傳感器30(圖1a,1b,1c和1d)中泄露或者說又流出到測量環(huán)境2(圖1a,1b,1c和1d)中,那么測量信號s35在配入之后還下降。根據(jù)38"的曲線因此指出如下情況,即在其中催化的氣體傳感器301或者電化學(xué)的氣體傳感器302的氣體進入元件8(圖1a,1b,1c和1d)朝測量環(huán)境2(圖1a,1b,1c和1d)是封閉的或者在氣體交換方面是阻礙的。

      圖3顯示了用于檢查用于氣體測量的組件1,1',1",1"'(圖1a,1b,1c和1d)的流程圖1000,帶有開始100和結(jié)束106(stopp)。流程1000控制從開始100直至結(jié)束106的五個運行狀態(tài)101,102,103,104,105的順序。監(jiān)控單元3在此從事于控制流程1000用于時間測量的功能性,它們在圖3中作為分派給運行狀態(tài)102,102',103和104的計時器44示出。監(jiān)控單元3經(jīng)由控制信號,控制線路91,91',91"以及監(jiān)控線路33作用到運行狀態(tài)101,102,103,104,105,以及試驗氣體源9。借助于計時器44通過監(jiān)控單元3來控制的時間的流程通過同步信號34來符號化。

      在第一運行狀態(tài)101(測量運行)中,在第一步驟101中正常的測量運行利用氣體傳感機構(gòu)30執(zhí)行。在此獲得的測量信號被評價和示出。為此需要的連接和元件在圖3中沒有一起示出。在測量運行101中氣體進入7從測量環(huán)境2中經(jīng)由氣體進入元件8抵達到氣體傳感器30中且在氣體傳感器30中到傳感測量技術(shù)上的組件。

      在第二運行狀態(tài)102(試驗氣體發(fā)出)中由監(jiān)控單元3借助于監(jiān)控線路33激活試驗氣體源9,以便將試驗材料量5,6配量到氣體傳感器30。在此由監(jiān)控單元3借助于控制信號91'激活計時器44且以此標(biāo)記時間點t1401。時間點t1在此存放在位于監(jiān)控單元3中的數(shù)據(jù)存儲器32中,從而該時間點對于第五運行狀態(tài)(情況區(qū)分)105可供支配。對于液態(tài)地所配量的試驗材料量5到氣態(tài)的試驗材料量6中的過渡所需的氣化時間(如在圖1a中說明的那樣),作為時間點t1'401'同樣在那存儲。另一步驟102'作為第二運行狀態(tài)102的部分鄰接到第二運行狀態(tài)102,在步驟102'中由監(jiān)控單元3將另一控制信號91"給出到試驗氣體源9處,以便在時間點t2402結(jié)束試驗材料量5的配量。在試驗氣體源9作為壓電配量元件的設(shè)計方案中能夠設(shè)置成,第二運行狀態(tài)102'能夠省去試驗氣體源9的解除激活,因為對于壓電配量元件的配量操控在第二運行狀態(tài)102中不需要解除激活信號91"。作為利用壓電配量元件來配量的另一設(shè)計方案能夠設(shè)置成,試驗材料量的配量通過一序列的滴來調(diào)整。

      通過規(guī)定預(yù)確定的數(shù)量的脈沖到壓電配量元件上配量與該數(shù)量的脈沖相對應(yīng)的數(shù)量的滴作為試驗材料量。

      在第三運行狀態(tài)103(測量信號檢測)中由氣體傳感機構(gòu)30基于所配入的試驗材料量5,6獲取測量信號s35,以及測量信號曲線38。測量信號s35以及測量信號曲線38借助于測量信號提供37和信號傳輸36對于流程1000和以此監(jiān)控單元3可供支配。在通過計時器44在第三運行狀態(tài)103中規(guī)定的時間點t3403,獲得的測量信號s35與第一測量信號閾值350比較。

      在接著的第四運行狀態(tài)(測量信號檢測)104中在時間上在時間點t3403之后進行的給定的時間點t4404進行測量信號s35的另外的檢查(以類似于在第三運行狀態(tài)103中說明的方式),伴隨獲得的測量信號s35與第二測量信號閾值351的比較。

      第一測量信號閾值350和第二測量信號閾值351的值在利用試驗氣體源9配量試驗材料量5,6時伴隨著通過氣體進入元件8不受阻地流出到測量環(huán)境2中從傳感測量技術(shù)上的組件的之前測定的典型的信號特性中導(dǎo)出。在此優(yōu)選地一起探討已經(jīng)關(guān)于圖2述及的響應(yīng)特性(上升時間、例如t10-90—上升時間,下降時間、例如t90-10-下降時間),在通過氣體進入元件8到測量技術(shù)上的組件的不受阻的流入7以及通過氣體進入元件8到測量環(huán)境2中的不受阻的流出時的信號幅度35,38(零信號,最大的信號幅度)的曲線。在此對于第二測量信號閾值351選擇相對第一測量信號閾值351的值帶有更小的信號幅度的值,因為在所配量的試驗材料量5,6從氣體傳感器30中通過氣體進入元件8到測量環(huán)境2中不受阻地流出時在測量信號38的延伸中在期望窗409(圖2)期間得出伴隨信號下降38',38"(圖2)的狀況。

      在第五運行狀態(tài)(情況區(qū)分)105中如下來評價測量信號35與測量信號閾值350,351的比較的結(jié)果:是否測量信號35在曲線38中處于閾值350,351之一以下。只要該比較帶來測量信號35低于閾值350,351的結(jié)果,那么分支到氣體傳感機構(gòu)的第一狀態(tài)200中,從該第一狀態(tài)出發(fā)繼續(xù)測量運行101。在該情況下氣體傳感器30的檢查借助于所配量的試驗材料量5,6以如下正面的結(jié)果結(jié)束,即氣體進入元件8實現(xiàn)了不受阻的流入7、也即氣體進入元件8免于阻塞。對于在第五運行狀態(tài)105中的檢查的結(jié)果為在曲線38中在通過時間點t4和t3形成的期望窗409(圖2)中不低于任何一個閾值350,351,那么氣體傳感機構(gòu)30的檢查具有如下結(jié)果,即氣體進入元件8對于氣體進入7可能地是阻塞的。在該情況下分支到氣體傳感機構(gòu)30的第二狀態(tài)800中,在該第二狀態(tài)中經(jīng)由輸出單元80提供檢查的結(jié)果且緊接著流程1000結(jié)束106(stopp)。

      參考標(biāo)記列表

      1,1',1'',1'''用于氣體測量的組件、氣體測量裝置

      2測量環(huán)境

      3監(jiān)控單元,電子機構(gòu)單元

      5試驗材料量(液態(tài)),噴入

      6試驗材料量(氣態(tài)),蒸發(fā)

      7氣體進入

      8氣體進入元件

      9用于試驗氣體配量的單元

      21第一曲線圖

      22第二曲線圖

      23第三曲線圖

      30氣體傳感器機構(gòu)

      32數(shù)據(jù)存儲器(ram,rom)

      33監(jiān)控線路

      35測量信號s,測量信號線路

      36信號傳輸

      38測量信號曲線

      37信號提供

      40聲學(xué)的警報器(喇叭)

      44計時器/停表/精密計時器

      50光學(xué)的警報器(燈)

      60操作和示出單元(用戶界面)

      61屏幕元件

      70評價系統(tǒng)

      71數(shù)據(jù)庫

      80輸出單元

      81接口

      91,91',91''控制信號,控制信號曲線,控制線路

      92信號和數(shù)據(jù)線路,狀態(tài)信號或者警報信號

      100開始

      101第一運行狀態(tài)(測量運行)/步驟1

      102,102'第二運行狀態(tài)(試驗氣體發(fā)出)/步驟2,2'

      103第三運行狀態(tài)(測量信號檢測)/步驟3

      104第四運行狀態(tài)(測量信號檢測)/步驟4

      105第五運行狀態(tài)(情況區(qū)分)/步驟5

      106結(jié)束

      200氣體傳感器機構(gòu)的第一狀態(tài)

      300光學(xué)的氣體傳感器,ir-多重反射元

      301催化的氣體傳感器,熱效應(yīng)傳感器

      302電化學(xué)的氣體傳感器

      303半導(dǎo)體氣體傳感器

      304閥

      305試驗材料儲備器,罐,容器,瓶

      306儲備量

      傳感測量技術(shù)上的組件

      350第一測量信號閾值(t3,tb)

      351第二測量信號閾值(t4,tc)

      400x軸,時間進程t

      401時間點t1,激活時間點

      401'時間點t1'

      401"時間點ta

      402時間點t2,解除激活時間點

      403時間點t3

      403"時間點tb

      404時間點t4

      404"時間點tc

      408過程持續(xù)時間t|t3-t1'|

      (流入+氣化+流出)

      409期望窗t|t4-t3|

      410時間點t0

      800氣體傳感器機構(gòu)的第二狀態(tài)

      1000流程。

      當(dāng)前第1頁1 2 
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