DE2437352C2 - Vorrichtung zum Nachweis von Kohlenmonoxyd - Google Patents
Vorrichtung zum Nachweis von KohlenmonoxydInfo
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Description
Gegenstand des Patentes 24 28 488 ist eine Vorrichtung zum Nachweis von Kohlenmonoxid mit einem Element, welches Zinn(IV)-oxid als Grundmaterial enthält,
dem zur Erhöhung der Empfindlichkeit ein Platin enthaltender Katalysator beigefügt ist.
Es sind bereits verschiedene Detektoren zur Bestimmung der Gaskonzentration bekannt, bei denen Gasfühlelemente aus Metalloxid-Halbleitern, wie Zinkoxid
oder Zinndioxid, verwendet werden. Zinnoxid als Grundmaterial enthaltende Detektoren für reduzierende Gase, die den Nachteil einer nicht ausreichenden
spezifischen Empfindlichkeit gegenüber Kohlenmonoxid besitzen, sind aus zahlreichen l.iteraturstcllen, insbesondere der GB-PS 11 45 077, bekannt. Aus der FR-PS 21 06 112 ist weiterhin die Verwendung von Platin
als Katalysator für Nachweiselemente bekannt Hierbei wird jedoch Platin lediglich im Zusammenhang mit
Zinkoxid und nicht mit Zinnoxid beschrieben und der Zusatz des Platins soll nicht spezifisch zur Erhöhung der
Empfindlichkeit gegenüber Kohlenmonoxid erfolgen, sondern gegenüber reduzierenden Gasen wie Kohlenwasserstoffen schlechthin.
Aus der US-PS 36 09 732 ist eine Vorrichtung zum Nachweis von reduzierenden Gasen in Luft bekannt bei
welcher ein Scnsorclement verwendet wird, das aus Zinkoxid oder Zinndioxid besteht und das durch eine
Heizvorrichtung auf eine bestimmte Temperatur aufgeheizt wird.
Es ist mit den bekannten Metalloxid-Halbleiterelemcnten nicht möglich Kohlenmonoxid spezifisch neben
anderen reduzierenden Gasen, wie Wasserstoff, Stadtgas oder Propan, nachzuweisen. Man kann zwar die
Konzentration von Kohlenmonoxid in der Atmosphäre selektiv mit einer Gasanalysiervorrichtung bestimmen.
Ein solches Verfahren ist jedoch für einen Gasdetektor zu aufwendig und zu zeitraubend. Für die Alarmierung
gefährdeter Personen ist es daher nicht geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Vorrichtung zum Nachweis von Kohlenmonoxid, die
einfach gebaut ist und mit der man schnell, genau und selektiv Kohlenmonoxid neben anderen Gasen, insbesondere reduzierenden Gasen und Dämpfen, nachweisen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Vorrichtung der eingangs genannten Art eine
Heizvorrichtung zur kontinuierlichen Steigerung der Temperatur des Elementes, eine Einrichtung zur Messung der Temperatur, sowie eine Einrichtung zur Bestimmung derjenigen Temperatur, bei welcher eine
sprunghafte Änderung des elektrischen Widerstands des Elementes als Maß für die Kohlenmonoxidkonzentralion eintritt, aufweist.
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Nachweisvorrichtung sind in den abhängigen
Ansprüchen 2 bis 7 definiert.
Im folgenden werden beispielsweise, bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen
näher erläutert.
F i g. I ist eine graphische Darstellung in der der charakteristische Verlauf des Widerstands des Gasfühlele-
mcnts in Abhängigkeit von der Temperatur dargestellt
ist.
F i g. 2 ist eine graphische Darstellung, in der die Abhängigkeit der Temperatur, bei der sich der Widerstand
des Gasfühlclementes sprunghaft ändert, von der Kohlenmonoxid Konzentration dargestellt ist.
Fig.3 ist ein Blockdiagramm, worin eine Ausführungsform der Vorrichtung zum Nachweis von Kohlenmonoxid erläutert ist.
F i g. 4 ist ein schematischcs Schaltdiagramm, worin
die in F i g. 3 dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung zum Nachweis von Kohlenmonoxid dargestellt ist.
Fig.5 ist ein Blockdiagramm, worin eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt ist.
Wi F i g. 6 ist eine graphische Darstellung, worin die Beziehung zwischen Temperatur und Widerstand des Gas-Fühlclements dargestellt ist, welches bei der in Fig. 5
erläuterten Ausführungsform der Vorrichtung verwendet wird.
tr> Fig. 7 bis 9 zeigen die Ausgangsspannungseigcnschafien der in Fig. 5 dargestellten Vorrichtung zum
Nachweis von Kohlenmonoxid.
chen und die Bezugszeichen bedeuten identische oder entsprechende Bestandteile.
in der zuvor erwähnten DE-PS 24 28 488 wird ein Gasfühlelement für den selektiven Nachweis von Kohlenmonoxid
beschrieben, das man herstellt, indem man eine Komponente, beliebig ausgewählt unter Plating
V)-salzcn und Platinsehwarz, in einem Verhältnis von nicht weniger als 03 Gew.-%, berechnet als metallisches
Platin, mit Zinn(lV)-oxid oder Zinn(lV)-salzen, die beim Erhitzen zu Zinn(IV)-oxid /ersetzt werden können,
vermischt und die Mischung in oxidierender Atmosphäre,
gegebenenfalls in Anwesenheit eines Sinierungsmittels, erhitzt.
F i g. 1 ist eine graphische Darstellung, in der der Widerstand gegenüber der Temperatur des Gasfühlclcments
eines Metalloxid-Halbleilcrs dargestellt ist, der durch Vermischen von 80Gew.-% Zinn(IV)-oxid
(SnO.). 10Gew.-% Chlor-platin(lV)-säure als Katalysator
und 10Gew.-% Ton als Sinterungsmittel und Sinlern
der Mischung in oxidierender Atmosphäre hcrgestellt wurde. Das Gasfühlelement reagiert nur auf Kohlenmonoxid
in einer Atmosphäre, die verschiedene Gaskomponenten enthält. Außerdem springt der Widerstand
des Elements bei einer bestimmten Temperatur über oder eine scharfe Änderung tritt auf, abhängig von
der Konzentration an Kohlenmonoxid in der Atmosphäre. Wie beispielsweise aus F i g. 1 erkennbar ist, beträgt
die Sprungtemperatur für 100 ppm, 500 ppm und 1000 ppm Kohlenmonoxidgase Tsi, T^ bzw. Tss. Die
Temperatur, bei der sich der Widersland des Elements scharf ändert, wird in direktem Verhältnis zu der Erhöhung
in der Kohlenmonoxidgaskonzentration, wie aus F i g. 2 hervorgeht, höher. Wenn das Gasfühlelcment mit
den oben erwähnten Eigenschaften verwendet wird, kann die Kohlenmonoxidgaskonzentration selektiv bcstimmt
werden, indem man die Sprungtemperatur des Elementes mißt.
Fig.3 ist ein Blockdiagramm für einen Kohlenmonoxidgasdetektor,
der auf erfindungsgemäße Weise gebaut ist. In der Figur bedeutet Sein Kohlenmonoxidgasfühlelement
wie oben beschrieben. Ein Heizgerät h ist in oder in der Nachbarschaft des Elements S angebracht,
um das Element S zu erwärmen. Ein Thermistor t ist ebenfalls in oder in der Nachbarschaft des Elements S
angebracht, um die Temperatur des Elements S zu niessen. Eine Regulierschaltung oder ein Reguüerkreis H für
die allmähliche Änderung des Stroms, der durch das Heizgerät oder den Erhitzer h fließt, ist zwischen dem
Erhitzer h und der elektrischen Energiequelle E angebracht bzw. damit verbunden. Ein Nachweiskreis oder
eine Nachweisschaltung SW für den Nachweis der Widerstandssprungtemperaiur
ist mit dem Gasfühlelement 11 und mit der Energiequelle £ verbunden. Dir Nachweisschaltung
E für die Sprungtemperatur besteht aus einem Schaltungskreis, der das Gasfühlclement S und
die Energiequelle E verbindet und mit dem man die Kontrollschaltung H entaktivieren kann, wenn sie eine
scharfe Änderung in dem Widerstand des Gasfühlelements S anzeigt. Sie enthält weiterhin eine Spcichcrungsschaltung,
die mit dem Thermistor t verbunden ist, um die Änderung im Output zu speichern. Die Gasnachweisvorrichtung
enthält ebenfalls eine Anzeigevorrichtung A, um die Konzentration an Kohlenmonoxidgas
entsprechend der Temperatur des Gasfühlelements 5 anzuzeigen.
Wenn die elektrische Energiequelle /:" mit der Kontrollschaltung H und der Nachweisschaltung SW verbunden
ist. um allmählich das Gasfühlelement 5 mil der Erwärmungsvorrichtung Λ aufzuheizen, nimmt der Widerstand
des Thermistors t allmählich ab und die Temperatur des Gasfühlelements S wird durch einen Anzeigeträger
in der Anzeigevorrichtung A angegeben.
<; Wenn man annimmt, daß die Kohle;imonoxidkonzentration
in der Atmosphäre, die geprüft werden soll, 500 ppm beträgt, so erhöht sich der Widerstand des
Gasfühlclements S beträchtlich, wenn die Temperatur des Elements die Sprungtemperatur Ts2 erreicht, wie es
ίο in F i g. 1 dargestellt ist. Diese Änderung im Widerstand
wird durch die Nachweisschaltung SWangezeigt, wenn die Kontrollschaltung H entaktiviert wird, wobei das
Erwärmen des Elements durch die Erwärmungsvorrichtung h angehalten wird. Der Zeiger der Anzeigevorrichlung
A zeigt die Temperatur des Fühleiements S an, die der Kofclenmonoxidgaskonzentration zu diesem Zeitpunkt
entspricht. Der Zeiger der Anzeigevorrichtung A wird während einer vorbestimmten Zeit bei dieser verlagerten
Stellung gehalten. Wenn die Kohlenmonoxidgaskonzentration in der Atmosphäre 1000 ppm beträgt,
bewegt sich der Zeiger der Anzeigevorrichtung A, wenn die Temperatur des Elements S die Sprungtemperatur
Tsi erreicht, wie es in F i g. 1 dargestellt ist, und er wird
in dieser Lage gehalten, dabei wird die entsprechende Kohlenmonoxidkonzentration angezeigt.
In F i g. 4 ist ein Schaltdiagramm der Vorrichtung zum
Nachweis des Kohlenmonoxidgases, die in dem Blockdiagramm
von F i g. 3 dargestellt ist, erläutert. Wird ein Schalter s geschlossen, um die elektrische Energiequelle
E mit den elektrischen Leitungen A und h zu verbinden,
so steht die Kontrollschaltung H unter Energie. Das heißt, ein Kondensator Ci, der über die elektrischen
Leitungen A und /2 mit einem Widerstand R\ verbunden
ist, wird allmählich aufgeladen, um das Grundpotential
J5 eines Transistors Tn zu erhöhen, der mit dem Widerstand
R\ und dem Kondensator Ci verbunden ist. Wird der Transistor Tn angestellt, so erwärmt die Erwärmungsvorrichtung
/1, die mit dem Kollektor des Transistors Tn verbunden ist, allmählich das Gasfühlelement
S, das über einen Widerstand R2 mit den elektrischen
Leitungen A, I2 verbunden ist. Wenn das Gasfühlelement
S erwärmt wird, wird der Thermistor r, der an dem Fühlelement S angebracht ist, ebenfalls erwärmt und
sein Widerstand nimmt allmählich ab. Dann verliert eine Brückenschaltung, die aus einem Thermistor i, der zwischen
den Leitungen A und h über einen Widerstand Ri
geschaltet ist, wobei der Widerstand Ri, die Widerstände
R4 und R', in Reihe zwischen den Leitungen A und h
geschaltet sind, seinen Gleichgewichtszustand und da-
v> bei wird ein Kondensator C2 geladen, der zwischen den
Widerständen Ra und /?s geschaltet ist, über eine Diode
D, die mit dem Thermistor f geschaltet ist. Dann nimmt das Steuerpotential eines Transistors FET mit Feldwirkung
zu, wobei die Steuerung- oder Torquelle mit dem Kondensator C2 verbunden ist. Diese Zunahme in dem
Steuerungspotential bewirkt, daß Strom durch eine geeignete Anzeigevorrichtung wie ein Galvanometer A
fließt, welches zwischen der Saugelektrode von FET und der elektrischen Leitung A geschaltet ist, und dabei
Mi wird allmählich die Bewegung des Zeigers des Galvanometers
A, der die Temperatur des Gasfühlelements S anzeigt, gesteigert. Wenn die Temperatur des Gasfühlelements
Seine besondere Temperatur erreicht, abhängig von der Kohlenmonoxidkonzentration in der Atmo-
h1) sphäre wie die in Fig. 1 dargestellte Sprungtemperatur
Ts2, erhöht das Gasfühlelement plötzlich stark seinen
Widerstand. Dies verursacht eine Änderung im elektrischen Potential am Anschluß zwischen dem Widerstand
R2 und dem Gasfühlelement S, wobei diese Änderung
durch die Transistoren Tr2 und Tr3 verstärkt wird. Der
Transistor Tr2 ist mit seiner Grundelektrode mit dem
obigen Anschluß über den Kondensator Cu an seinem
Kollekor mit der Leitung A über den Widerstand Rb und
an seinem Emitter mit der Leitung: /2 verbunden. Der
Transistor Tr% ist an seiner Basis mit dem Kollektor des Transistors Tr2, an seinem Emitter mit der Leitung A und
an seinem Kollektor mit der Leitung I2 über einen Widerstand
Rj verbunden. Wenn das verstärkte Signal zufließt,
wird ein siliciumregulierter Gleichrichter SCR leitfähig, der zwischen den Leitungen l\ und I2 und mit
dem Kollektor des Transistors 7h an der Steuerelektrode durch eine Zenerdiode ZDi für die Niveaucinstellung
geschaltet ist. Wenn der Verstärker SCR leitfähig wird, wird die Schaltung einschließlich d«r lirwärniungsvorrichtung
h kurzgeschlossen und das Erwärmen des Gasfühielements 5 wird beendigt. Gleichzeitig wird eine
Anzeigelampe L die in Reihe mit dem Widerstand /?»
und der Leitung A zwischen der elektrischen Energiequelle E und dem Gleichrichter SCR geschaltet ist, erleuchtet,
wobei angezeigt wird, daß eine scharfe Widerstandsänderung, d. h. ein Widerstandssprung, in dem
Gasfühlelement S stattgefunden hat. Die Temperatur Ts2 des Elements 5 wird zu diesem Zeitpunkt und die
entsprechende Kohlenmonoxidgaskonzentration, d. h. 500 ppm, durch den Zeiger des Galvanometers A angezeigt.
Wegen des Kondensators C2 wird die Verschiebung des Zeigers des Galvanometers A während einer
vorbestimmten Zeit gehalten. Es soll bemerkt werden, daß der Zeiger auf eine Stellung entsprechend Null gestellt
werden kann, um den variablen Widerstand /?■-,
einzustellen. Zwischen den elektrischen Leitungen /1 und I2 ist ein Kondensator G und eine Zenerdiode ZD2 geschaltet,
um Geräusch, das beim Verbinden der Energiequelle E und sonst im Zusammenhang mit dem Widerstand
Ri auftritt, zu eliminieren und um die Spannung zu
stabilisieren.
In der oben beschriebenen Vorrichtung zum Nachweis von Kohlenmonoxid wird das Halbleiter-Gasfühlelement
S allmähnlich in der Atmosphäre, die das Gas enthält, durch die Erwärmungsvorrichtung Λ erwärmt.
Es ist ebenfalls möglich, die Temperatur des Fühlelements 5 allmählich zu ändern, indem man zuerst das
Element auf eine erhöhte Temperatur mit einer anderen geeigneten Heizvorrichtung erwärmt, die in der Kontrollschaltung
Hangebracht ist,und dann, nachdem man die Energiezufuhr für die Erwärmungsvorrichtung abgestellt
hat, das erwärmte Element in eine Atmosphäre stellt, so daß es allmählich durch den Temperaturunterschied
zwischen dem Element und der Atmosphäre abkühiL in diesem Faii nimmt der elektrische widerstand
des Fühlelements S, wie aus F i g. 1 hervorgeht, stark ab, wenn das Gasfühlelement 5 allmählich abgekühlt wird
und eine besondere Temperatur wie die Sprungtemperatur Ts2 erreicht, die von der Kohlenmonoxidkonzentration
in der Atmosphäre abhängt Der Schaltungskreis in dem Nachweiskreis SW für die Entaktivierung der
Kontrollschaltung H, wenn der Widerstand des Elements 5 springt, kann in diesem Fall weggelassen werden.
Es ist von Vorteil, ein Gasfühlelement auszuwählen, welches eine große thermische Stabilität besitzt, da die
Temperatur des Elements ungefähr bei der erhöhten Temperatur einige Zeit, nachdem die Energiezufuhr für
die Heizvorrichtung abgestellt wurde, gehalten werden kann und da die Abkühlgeschwindigkeit in der Atmosphäre
niedrig ist
F i g. 5 ist ein Blockdiagramm, worin eine weitere erfind u η gsgcmöße Vorrichtung zum Nachweis von Kohlenmonoxid
dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsform erwärmt sich das Gasfühlelcment S selbst, bedingt
durch den elektrischen Strom, der durch das Element selbst fließt, ohne daß es erforderlich ist, eine Heizvorrichtung
zu verwenden. Die Elektroden 1 und 2 des Gasfühlelements S werden über einen Bclastungswiderstand
3 zwischen den endständigen Energiequellen 4 und 5 mit einer Energiequelle £verbunden und ein Koh-Icnmonoxidgas-Konzcntrationsindikator
I ist mit einer Puls/.ählerschaltung Clängs des Bcladungswiderstands
3 geschaltet.
In Fig. 6 ist die Beziehung des Widerstands zur Temperatur
des Gasfühlelements S, das bei dieser Ausfüh-
is rungsform verwendet wird, dargestellt. Die Kurve Ai
zeig! den Widerstand r von dem Element in sauberer
Luft, aufgetragen gegenüber verschiedenen Temperaturen T, an. Die Kurven Mund Nzeigen die Widerstände
des Elements in Atmosphären, die M ppm Kohlenmonoxid und N ppm Kohlenmonoxid enthalten. Aus diesen
Kurven ist klar erkennbar, daß der Strom, der durch die Elektroden 1 und 2 des Elements Sfließt, sehr gering ist,
bedingt durch den hohen Widerstand des Elements in sauberer Luft. Wenn die Atmosphäre jedoch M ppm
Kohlenmonoxid enthält, ist sowohl die Empfindlichkeit gegenüber Kohlenmonoxid als der elektrische Widerstand
des Elements hoch unterhalb der Sprungtemperatur Tj, der Widerstand des Elements erhöht sich stark
über der Sprungtemperatur T/und zeigt keine Empfind-
K) lichkcit gegenüber Kohlenmonoxid. Dies geht klar aus
der Kurve M hervor. In einer Atmosphäre, die A/ppm
Kohlenmonoxid enthält, verlagert sich die Widerstand-Sprungtemperatur von Tjzu einer höheren Temperatur
Tk. wie aus der Kurve /Versichtlich ist.
js Wenn das Gasfühlelement .9 der Vorrichtung zum
Nachweis der Kohlenmonoxidgaskonzcntration, wie in F i g. 5 dargestellt, M ppm Kohlenmonoxid bei Zimmertemperatur
To berührt, so fällt der Widerstand des Gasfühlelcmcnts 5 plötzlich von α zu b ab, was eine Erhöhung
des Stromflusses in dem Element selbst bewirkt. Die Temperatur des Elements S ändert sich daher von
T„ zu einer höheren Temperatur Γι, bedingt durch die
Sclbsterwärmung und der Widerstand des Elements ändert sich etwas, bis es die Sprungtemperatur Tjerreicht,
bei der das Element S nicht mehr länger irgendeine Empfindlichkeit gegenüber Kohlenmonoxid zeigt, wenn
eine scharfe Erhöhung bis zu dauftritt. Dann nimmt der
Stromfluß durch das Element ab und die Selbsterwärmungswirkung nimmt ab, dabei wird das Element auf
die Temperatur T2 abgekühlt, bei der das Element eine
Empfindlichkeit gegenüber Kohlenmonoxid zeigt. Das Element erwärmt sich crncui scibsi auf uic Temperatur
Tt und erhöht seinen Widersland von c zu d. Dieser
Zyklus wird so lange wiederholt, wie Kohlenmonoxidgas
in der Atmosphäre bei einer Konzentration von M ppm vorhanden ist
Wie oben beschrieben, ändert sich die Spannung, die
längs des Belastungswiderstands 3 der in Fi g. 5 dargestellten Schaltung, wie es in den Kurven der F i g. 7 bis 9
bo dargestellt ist, auftritt, da das Gasfühlelemcnt seinen
Widersland laufend erhöhl und erniedrigt solange die
Atmosphäre Kohlenmonoxidgas enthält Die in den Fig.7 bis 9 dargestellten Kurven werden mit einer
Glcichstromspannung von 100 V, die längs der endstän-
b5 digcn Energiequellen 4 und 5 mit einem Widerstand 3
von 4 k Ω angelegt wurde, erhalten. Die F i g. 7 bis 9 sind Spannungswellenformen längs des Belastungswiderstands
3, wenn die Atmosphäre 100 ppm. 700 ppm bzw.
1000 ppm Kohlenmonoxid enthält. Die Pulsintervalle betragen ungefähr 49 see in der in F i g. 7 gezeigten
Kurven, ungefähr 13 see bei der Kurve von F i g. 8 und
ungefähr 7 see bei der Kurve von F i g. 9.
Vergleicht man diese drei Kurven, so ist klar erkenn- r>
bar, daß das Pulsintervall größer ist, wenn die Konzentration an Kohlenmonoxidgas niedrig ist, und duß es
kürzer wird, wenn die Konzentration höher wird. Dies kann anhand der in Fig.6 dargestellten charakteristischen
Kurve einfach erklärt werden. In der Atmosphäre, in die Kohlenmonoxid bei einer Konzentration von
M ppm enthält, beträgt der Temperaturanderungsbercich des Gasfühlelemenis S, wenn Impulse gebildet
werden, T2 bis Tj, während in der Atmosphäre, die
N ppm Kohlenmonoxid enthält, der Temperaiuränderungsbereich
7i bis Ti beträgt. DieGasadsorpiions- und
-desorplionsgeschwindigkeiten eines Metalloxidhalbleiters sind höher bei höheren Temperaturen, der Widerstand
des Elements nimmt stärker ab bei N ppm Gas als bei M ppm Gas und das Element wird stärker von T-, auf
T4 als von T1 auf Tj gekühlt. Dies bedingt, daß die Impulsinlervallc
der Outputspannung mit dem M ppm Gas kürzer sind als mit dem N ppm Gas.
Aus den F i g. 7 bis 9 ist erkennbar, daß die Spannung
am unteren Teil der lmpulswcllenform höher ist in einer Atmosphäre mit höherer Gaskonzentration. Dies ist
klar aus der charakteristischen Kurve erkennbar, die in Fig.6 dargestellt ist, in der der Änderungsbereich des
Widerstands des Elements c bis d bei M ppm Gas und c
bis /"bei Nppm Gas beträgt, und daß der Widerstand d,
der dem Widerstand entspricht, welcher die niedrigere Spannung ergibt, höher ist als der Widerstand f, der dem
Widerstand entspricht, der die niedrigere Spannung bei höheren Konzentrationen ergibt. Die Spannungen am
unteren Teil der Outputspannungswellenformen, die man mit 100 ppm Gas, 700 ppm Gas und 1000 ppm Gas
erhält, betragen 3,3 V, 7,5 V bzw. 12,5 v.
Berührt ein Kohlenmonoxidgas das Gasfühlelemcnt S, das in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Nachweis von Kohlenmonoxid verwendet wird, so nimmt der Widerstand des Elements zu und bewirkt,
daß sich das Element selbst erwärmt. Dieses Selbstcrwärmen geht weiter, bis das Element eine erhöhte Temperatur
erreicht, bei der Wasserdampf und reduzierende Gase, die vorher durch Kontakt mit dem Kohlen- 4r>
inonoxidgas an das Element adsorbiert wurden, dcsorbieren,
ähnlich wie bei bekannten Gasfühlclementcn, die bei normalen Temperaturen verwendet werden. Daher
zeigt die Outputspannung längs des Belastungswiderstands 3, der in Reihe mit dem Gasfühlelement S
geschaltet ist, einen maximalen Wert bei dem ersten impuls. Jedoch wird die Impulswellenform der Üutputspannung
vom zweiten Impuls an regelmäßig. Die Tatsache, daß die erste Impulsspannung einen so hohen
Wert besitzt, hat fast keine Wirkung auf das Ergebnis der Impuiszählung durch den Impulszähler, so kann der
erste Impuls beim Zählen der Outputimpulse mit umfaßt werden. Alternativ kann der erste Impuls einfach als
Signal verwendet werden, um den Impulszähler C in Gang zu setzen. Die regelmäßigen Impulse, die auf den «>
ersten Impuls folgen, werden genau gezählt, um die Kohlenmonoxidgaskonzentration in der Atmosphäre zu
bestimmen, und auf der Anzeigevorrichtung I angezeigt. Der Nachweis der Gaskonzentration durch Zählen der
Spannungsimpulse ist vorteilhaft, verglichen mit be- b5
kannten Nachweisverfahren, bei denen eine Gleichstromoutputspannung gemessen wird, da die erhaltenen
Werte nicht durch Geräusche wie Peakspannungen, die beim Verbinden der Energiequelle und induzierte Spannungen
von anderen Schaltungen usw. gebildet werden bzw. beeinträchtigt werden.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
- Patentansprüche:ί. Vorrichtung zum Nachweis von Kohlenmonoxid mit einem Element, welches Zinn(IV)-oxid als Grundmaterial enthält, dem zur Erhöhung der Empfindlichkeit ein Platin enthaltender Katalysator beigefügt ist nach Patent 24 28 488, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Heizvorrichtung (h) zur kontinuierlichen Steigerung der Temperatur des Elements (S), eine Einrichtung zur Messung der Temperatur, sowie eine Einrichtung zur Bestimmung derjenigen Temperatur, bei welcher eine sprunghafte Änderung des elektrischen Widerstands des Elementes (S) als Maß für die Kohlenmonoxidkonzentration eintritt, aufweist
- 2. Vorrichtung nach Patentanspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung zur periodischen Wiederholung der Aufheizung bis zu einer vorgegebenen Temperaturgrenze aufweist
- 3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß sie eine Einrichtung zum Festhalten der bestimmten Sprungtemperatur des elektrischen Widerstands während einer vorgegebenen Zeit aufweist.
- 4. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (S) in einer elektrischen Schaltung derart angeordnet ist, daß es durch Stromdurchgang infolge Eigenerwärmung aufheizbar ist.
- 5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (S) mit einem Widerstand in Reihe geschaltet ist, derart, daß bei Erreichen der Sprungtemperatuj- die vom Element aufgenommene Heizleistung und Temperatur abfallen, worauf sich der Aufheizvorgang periodisch wiederholt.
- 6. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der periodischen Wiederholung des Aufheizvorgangs als Maß für die Kohlenmonoxidkonzentration dient.
- 7. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Alarmeinrichtung, welche durch das Auftreten periodischer Temperaturschwankungen mil einer Frequenz, unterhalb einer vorgegebenen Grenze betätigt wird, aufweist.
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