DE1698549A1 - Method and device for measuring combustible components of gas samples - Google Patents
Method and device for measuring combustible components of gas samplesInfo
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Dipl.-PhyS. E. BetZler Freiligrathstraße 19 Postfach 140 Dipl.-PhyS. E. BetZler Freiligrathstrasse 19 P.O. Box 140
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Westfälische Berggewerksehaftslcasse, Bochum, Hernerstr.Westfälische Berggewerksehaftslcasse, Bochum, Hernerstr.
"Verfahren und Vorrichtung zur Messung brennbarer Bestandteile"Method and device for measuring combustible components
von Gaeproben"from Gaeproben "
Die Erfindung betrifft vorwiegend eine Gerät zur eindeutigen Messung dee Methan^ehaltes der Grubenwetter und anderer brennbarer Gasbestandteile in Luft. Als Meßgrundlage dient die Anwendung der V.ärmetönungsmessung kombiniert mit der w'ärmeleitungsmeesung. The invention primarily relates to a device for unambiguous Measurement of the methane content of the mine weather and other combustibles Gas components in air. The measurement basis is the application of the heat tone measurement combined with the heat conduction measurement.
Die bisher hauptsächlich im Bergbau verwendeten, aus elektrischen Stromkreisen aufgebauten Methanmeßgeräte sind zum grossen Teil auf der Basis der V/ärraetönung, d. n. auf der Messung der bei der Verbrennung des lüethans freiwerdenden Wärme aufgebaut, üit diesen Geräten kann nach der Verbrennungsgleichung CH^ + 2o2->C02 + 2H2O + 193»5 kcal der iietiiangehalt bis zu 9t5 f> quantitativ richtig gemessen werden. Iiei höheren Äiethang ehalt enThose composed of electric circuits Methanmeßgeräte previously used mainly in mining are / ärraetönung largely on the basis of V, dn of the built during the combustion of lüethans heat released on the measurement, üit these devices can after combustion equation CH ^ + 2O 2 -> C0 2 + 2H 2 O + 193 »5 iietiiangehalt up to 9t5 f> quantitatively measured correctly kcal. Maintain the higher slopes
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reicht der Sauerstoffgehalt der Probe nicht aus, um das Methan vollständig zu verbrennen. Die -oizeiger dieser Geräte ist daher .bei höheren tfeth^ngehalten als 9,5 # der Hälfte des Sauerstoff&ehaltee annähernd proportional.the oxygen content of the sample is insufficient to completely burn the methane. The -oize pointer of these devices is therefore .at higher tfeth ^ content than 9.5% of half of the oxygen content approximately proportional.
Ivian kann daher bei diesen Geräten 2. B. nicht unterscheiden, ob es sich um Llethangehalte von 1 oder etwa 90 >-, von 2 oder etwa 80 e/o usw. handelt. Diese Doppeldeutigkeit der Anzeige ist wegen der Gefahr, die das Grubengas unter Tage darstellt, ein erheblicher Nachteil der bisher verwendeten Meßgeräte.Ivian cannot distinguish, for example, with these devices, whether the llethane contents are 1 or about 90> -, of 2 or about 80 e / o , etc. This ambiguity of the display is a considerable disadvantage of the measuring devices used up to now because of the danger that the mine gas represents underground.
aohe Methangehalte treten gelegentlich in der Grube besondere an hochgelegenen Punkten des Grubengebäudes (an der Firste) auf. So kann z. B. ein Schießmeister, der vor dem Schießen festzustellen hat, wie hoch der iiethai^ehalt der Wetter bis 3o m vom Schießort entfernt ist und der nach den Vorschriften der Bergbehörde nur bei !«lethangehalten bis zu 1 % schiessen darf, bei der Doppeldeutigkeit der Anzeige nicht immer entscheiden, ob die Methangehalte <1 :' oder ; 9o -/ siäd. Ferner besteht die Gefahr, daß matte V.'etter (süjaerstofi'arme Grubenluft) nicht erkannt werden und der Messende in Grubenbaue mit zu geringem Sauerstoffgehalt hijein.eht.A high methane content occasionally occurs in the pit, especially at high points of the mine building (on the roof). So z. B. a shooting master who, before shooting, has to determine how high the weather is up to 30 m away from the shooting location and who, according to the regulations of the mining authority, may only shoot at lethane levels of up to 1%, given the ambiguity of the The display does not always decide whether the methane content is <1: 'or; 9o - / siäd. Furthermore, there is the risk that dull veins (low-carbon air in the pit) will not be recognized and the person measuring will enter pits with too low an oxygen content.
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Der grundsätzliche Aufbau der genannten, nach dem Meßprinsip Oer i^Tietönung arbeitenden i..ethanix;eli,,eraT;e ist aus Abbildung 1 su entnehmen. In zwei uenachbur i;en Lwei^eri einer '.Veathston* sehen drucke Bind lieli- und KoMpensationdar&.*it R-^ und Rg eingebaut, lie beiden anderen Uvvei^e der drucke v, erden durch I\ t:.»iüe-stiin.ie R, and It. gubiläot. In der *aa§,onale der j.rücKe liet.t das -anzeigegerät, ^ie J.eisespannung der Uriiclc· ./ird uiner xitroiii.iuelle von etwa »),5 - 4 VoIu entnommen. luit dm1 i.'a uerät cinocbauten ijasaugpumi,e wird die Probe in die iiQCkai.i.er hineint,eurachtt in der ..eJ- and iioapönsationB-uraht R-, und Kp an.-,eox'anot sind, lieiüi »chiidseen des Ütrom~ kreit-αβ v/ird tür keüdraLt auf eine üolche xtupeiatur gebracht, uL.iv uab ^ethaii verbrannt wird. iJer IwOui^cnBatiunedraht R» wird nur i.ai eine ocrinnere temperatur aui^ti^eizt, so daio kein "iuetLuu verbrannt wird, -r dient lediglioii zum Ausgleich von otb'reinflussen, z. oj. ,.i.rD;eleitftüiiokeit8aiiüerun;.en von beige» miechten nicht brennbaren Gaoen, wie uolxlendioxyd, . aeeerdampf u. a.The basic structure of the mentioned i..ethanix; eli ,, erT; e, which works according to the measuring principle Oer i ^ Tietönung, is shown in Figure 1 below. In two uenachbur i; en Lwei ^ eri one '.Veathston * see prints Bind lieli- and KoMpensationdar &. * It R- ^ and Rg built, let two other Uvvei ^ e of the prints v, ground by I \ t :. »Iüe -stiin.ie R, and It. gubiläot. In the * aa§, onale der j.rücke liet.t the display device, ^ ie the ice tension of the uriiclc · ./ is taken from a xitroiii.iuelle of about »), 5 - 4 volume. luit dm 1 i.'a uerät cin o cbauten ijasaugpumi, e the sample is put into the iiQCkai.i.er, eight t in the ..eJ- and iioapönsationB-uraht R-, and Kp an .-, eox'anot are, lieiüi »chiidseen des Ütrom ~ kreit-αβ v / ird door keüdraLt is brought to such an xtupeiature, uL.iv uab ^ ethaii is burned. ijer IwOui ^ cnBatiunedraht R "is only a i.ai o crinnere temperature aui ^ t ^ eizt so Daio no" is burned iuetLuu, -r is lediglioii to compensate for otb'reinflussen, for oj, .i.rD..; eleitftüii o keit8aiiüerun ; .en of beige »like non-flammable gas, like uolxlenioxyd, .aeeerdampf et al
Iiurch aie bei der Verbrennung frei\.erdüxiv;e l./;*rwe wird die temperatur dee ,.eudrahtes und damit aer Oaiu1 .-c-i.e · iderstand des -^roilites erhöht. Lie ".. ideratandsuiidtirune, des i.ici draht es, die mit hilfe der -..eathBtone'sctien üracke femeeeen wird, iat ein fclaß fUr Uehttlte an brennbaren Bestandteilen in der trobe·Iiurch aie free \ during combustion .erdüxiv e l ./;*rwe is the temperature-dee, .eudrahtes and aer Oaiu 1-Ci.E. · Esistance of - increased ^ roilites. Lie ".. ideratandsuiidtirune, the i.ici wire, which with the help of the - .. eathBtone'sctien üracke femeeeen, iat a drain for excess flammable components in the trobe ·
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Bei den auf dieser Meßgrundlage aufgebauten Geräten ist, wie oben ausgeführt, die Anzeige bei bestimmten niedrigen und hohen Methangehalten In the devices built on this measurement basis, as stated above, the display is at certain low and high methane contents
.Bei dem von uns vorgeschlagenen neuen Meßgerät wird diese Doppel deuti,-.keit der Anzeige vermieden. 2)aB wird dadurch erreicht, daß dem Wärmetönungseffekt ein Wärmeleitun^-seffekt überlagert wird. Dadurch wird zunächst einmal qualitativ eine eindeutige Anzeige insofern erreicht, als bei allen über den ivleßbereich hinausgehenden Methan^ehalten bis zu loo # der Zeiger über die Ileßbereichendmarke hinaus, z. B. in ein uesonciers gekennzeichnetes Feld, ausschlägt, .oine Fehleinschätzung der Anzeige kann somit nicht mehr auftreten. Dadurch wird eine erhebliche Gefahrenquelle für den Messenden selbst und den betrieb beseitigt..With the new measuring device proposed by us, this double clarity of the ad avoided. 2) aB is achieved in that a heat conduction effect is superimposed on the heat tone effect. As a result, a qualitatively unambiguous display is first of all achieved insofar as it goes beyond the essential range for all of them Methane hold up to loo # of the pointer over the Ileßbereichendmarke addition, z. B. marked in a uesonciers Field, turns out, .oine misjudgment of the ad can thus no longer occur. This eliminates a significant source of danger for the person measuring himself and for the company.
Weiterhin kann durch entsprechende Abstimmung von Widerständen die Virkung der Wärmeleitung so eingestellt werden, daß weitere keßbereichfi z. B. von 0 - loo i* Methan ermöglicht v/erden. Me '.irkungsweise des Gerätes wird nachfolgend anhand der Abbildung 2 beschrieben.Furthermore, the Virkung of the heat conduction can be adjusted so that further Keßbereichfi z. B. from 0 - loo i * methane enables v / grounding. The way in which the device works is described below with reference to Figure 2.
Von den in der Ymrmetönungsineßbrücke nach Abbildung 1 bisher im Parallülzweig der Brücke verwendeten Festwiderständen R^ und HOf those in the Ymrmetönungsineßbrücke according to Figure 1 so far in Parallel branch of the bridge used fixed resistors R ^ and H
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wird R, bei der Neuerung durch einen Wärmeleitungsmeßdraht R1»becomes R, with the innovation by means of a heat conduction measuring wire R 1 »
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und R. durch einen Wärmeleitungskoiapenaationsdraht B*. ersetzt« Der WUrEieleitungsiacßdraht R1, lot mit dem Wärmetönungomeßdraht H1 und dem VärEaetönungskoiapensationsdraht R^ in einer gemeinsamen Meßkammer untergebracht· Der Y/ärmeleitungskorapensationB-dralit H1, ist getrennt in einer kleinen dicht abgeschlossenen Kammer untergebrachtf die je nach Meßaufgäbe mit methanfreier Luft oder einem anderen Gas gefüllt ist. Der Värrneleitungsmeßdraht R1,. und der Wärmeleitungskompensationsdrath Rf * werden auf eine geringere !temperatur aufgeheist ala der Warnet* nungsmeßdraht R1 und der Wärmetönungskomponsationsdraht R21 so daß an R*, und R*, nur ein Wärmeleitungeeffekt, jedoch kein Y/ärmeti>riun&seffekt auftritt. Durch eine bestimmte Anordnung von R1, R2» R*3 und R$^ wird erreicht, daß die Virkung der wärmetünung und der Wärmeleitung sich addieren oder subtrahieren. Der T/äriaeleitungeraeßdraht R», kann z. D. für MetJianmaßgeräte go ausgelegt \yerdgnt daß er im normalen Meßbereich der Geräte von 0 - 2 # bzw. 0-5 > !Methan nur einen vernachlässi^baren Kinfluss auf die Anzeige ausübt. Bei höheren Itetha gehalten bis zu loo κ wird wegen des dann entsprechend geringeren Sauerstoffgehalt es der Effekt der v.ärinetönung kleiner dafür wird die Wirkung der Wärmeleitung bo ^roas, daß bei hohen I-ethangehalten bis zu loo # gewl'hrleistot ist, daß dar Sei ijcr über den Meßbereich hinaus ausschlägt und auch bei länf.o-i'or j^iiiachaltzoit des Lleßstromkreioes ari Anaoiilag otehonbleibt. - 6 -and R. through a thermal conduction coiapenaation wire B *. "replaces The WUrEieleitungsiacßdraht R 1, lot with the Wärmetönungomeßdraht H 1 and the VärEaetönungskoiapensationsdraht R ^ housed in a common measuring chamber · Y / ärmeleitungskorapensationB-dralit H 1, is housed separately in a small sealed chamber f depending on Meßaufgäbe with methane-free air or another gas is filled. The Värrneleitungsmeßdraht R 1,. and the heat conduction compensation wire R f * are set to a lower temperature than the warning measuring wire R 1 and the heat conduction compensation wire R 2 1 so that only a heat conduction effect occurs at R *, and R *, but no heat conduction effect. By a certain arrangement of R 1 , R 2 »R * 3 and R $ ^ it is achieved that the effect of the heat dissipation and the heat conduction add or subtract. The T / äriaeleitungeraeßdraht R », z. D. designed for MetJianmessgeräte go \ yerdgn t that in the normal measuring range of the devices from 0-2 # or 0-5>! Methane it only has a negligible influence on the display. At higher Itetha held up to loo κ , because of the correspondingly lower oxygen content, the effect of the v.ärinetönung is smaller, but the effect of heat conduction is bo ^ roas, that at high I-ethane contents up to loo # is guaranteed to be dead Let ijcr deflect beyond the measuring range and remain even with länf.o-i'or j ^ iiiachaltzoit of the Lleßstromkreioes ari Anaoiilag otehon. - 6 -
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Durch wahlweise Zuoohaltung von Feotwiderotänden und entsprechendes Abschalten der WurmetÖnungs- oder V.'ärmeleitfähi^keiteelemente können beide Meßgrundlagen einsein abgewendet v/erden·By optionally keeping Feotwidero stands closed and the like Switching off the Wurmet opening or thermal conductivity elements both measurement bases can be turned away
Die Erfindung iat nicht auf das in der Zeichnung dargestellte und vorstehend beschriebene ü-uoführungobeiopiel beschränkt, sondern ea Bind demgegenüber Änderungen möglich, ohne von dem Grundgedanken dor Erfindung abzuweichen. So kann z. E. die !Erfindung bei einem Ketbanharidinsogerät wie auch bei einem Methansohreibgerät angewendet werden.The invention is not limited to that shown in the drawing and above-described uofführungobeiopiel limited, but rather changes possible, without deviating from the basic idea of the invention. So z. E. The invention of a ketbanharidine device as used with a methane rubbing device will.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1271966B (en) * | 1959-03-02 | 1968-07-04 | Jakob Ludwig Kessler | Procedure for erecting the formwork of reinforced concrete ceilings |
| DE3622307A1 (en) * | 1986-07-03 | 1988-01-14 | Draegerwerk Ag | MEASURING DEVICE FOR DETECTING THE CONTENT OF COMBUSTIBLE GASES IN AIR MIXTURES |
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1962
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| US4817414A (en) * | 1986-07-03 | 1989-04-04 | Dragerwerk Aktiengesellschaft | Measuring arrangement for detecting the level of combustible gases mixed with air |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| DE1698549B2 (en) | 1974-09-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |