DE4444224A1 - Method and device for detecting the presence of corrosive gas - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen des Vorhandenseins von korrosivem Gas. Genauer gesagt betrifft die vorliegen de Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen des Vorhandenseins von korrosivem Gas, die in der Lage sind, das Vorhandensein von korrosivem Gas unzweifelhaft festzustellen, und zwar durch ein schnelles und genaues Feststellen einer Veränderung der Frequenz, die von einem Sensor für korrosives Gas erfaßt wurde, mit einer Korrektur einer Referenzfre quenz, die gelegentlich mit der erfaßten Frequenz ver glichen wird.The present invention relates to a method and a device for detecting the presence of corrosive gas. More precisely, it concerns the present de Invention a method and an apparatus for Detect the presence of corrosive gas in are able to detect the presence of corrosive gas undoubtedly to be determined by a quick and accurate detection of a change the frequency from a corrosive gas sensor was recorded with a correction of a reference frequency quenz, which occasionally ver with the detected frequency is compared.
Mit der fortschreitenden Weiterentwicklung der Indu strie haben Unfälle und Katastrophen aufgrund von leicht entflammbaren oder toxischen Gasen und Sauer stoffmangel zugenommen. Insbesondere korrosive Gase haben nachteilige Auswirkungen auf den menschlichen Körper und korrodieren Metalle selbst dann, wenn sie in unserer täglichen Umgebung und an unserem Arbeits platz in nur sehr kleinen Mengen vorhanden sind. Daher verursachen korrosive Gase Schwierigkeiten an elektro nischen Schaltkreisen von Fertigungseinrichtungen, Computern und dergleichen.With the ongoing development of Indu have accidents and disasters due to highly flammable or toxic gases and acid lack of material increased. Especially corrosive gases have adverse effects on human Bodies and corrode metals even if they in our daily environment and at our work available in very small quantities. Therefore cause corrosive gases to electrical problems circuits of manufacturing facilities, Computers and the like.
Ein Beispiel für die Erzeugung von korrosivem Gas ist das abnormale Aufheizen von Stromversorgungskabeln von elektrischen Geräten, was auch ein Grund für das Aus brechen eines Feuers ist. Im allgemeinen wird PVC (Po lyvinylchlorid), das ein flammhemmender Werkstoff ist, für Stromversorgungskabel von elektrischen Geräten verwendet. Es ist allgemein bekannt, daß HCl (Salzsäu re), die ein korrosives Gas ist, beim Erwärmen von PVC erzeugt wird.An example of the generation of corrosive gas is the abnormal heating of power cables from electrical devices, which is also a reason for the out breaking a fire. Generally PVC (Po lyvinyl chloride), which is a flame retardant material, for power supply cables of electrical devices used. It is generally known that HCl (hydrochloric acid re), which is a corrosive gas when heating PVC is produced.
Als Einrichtung zum Erkennen von derartigem korrosivem Gas, wie vorhergehend beschrieben, ist beispielsweise ein Sensor für korrosives Gas auf der Basis eines Quarz-Schwingers bekannt. Nachfolgend soll anstatt des Ausdruckes "Quarz-Schwinger" für dieses Bauteil nur der Ausdruck "Quarz" verwendet werden, wobei jedoch selbstverständlich ist, daß dieser Quarz in Schwingun gen versetzt wird.As a device for the detection of such corrosive For example, gas as previously described is a corrosive gas sensor based on a Quartz transducer known. In the following, instead of the Expression "quartz oscillator" for this component only the term "quartz" may be used, however it goes without saying that this quartz oscillates gene is transferred.
Der Sensor für korrosives Gas auf der Basis eines Quarzes enthält einen Quarzschwinger als schwingendes Bauteil bzw. schwingendes Glied. In einem Bereich in der Mitte des Quarzes sind beispielsweise eine dünne Chromschicht und eine Goldschicht durch Aufdampfen an gebracht. An beiden Enden der Schichten sind Metall schichten vorgesehen, die von korrosivem Gas angegrif fen werden. Anschließend wird der Quarz von einem Schwingungsschaltkreis in Schwingungen versetzt und die Schwingungs- bzw. Oszillationsfrequenz von einem Frequenzzähler gezählt.The corrosive gas sensor based on a Quartz contains a quartz oscillator as a vibrating one Component or vibrating link. In an area in for example, the middle of the quartz is a thin one Chrome layer and a gold layer by vapor deposition brought. At both ends of the layers are metal layers provided that are attacked by corrosive gas be opened. Then the quartz from one Vibration circuit vibrated and the oscillation or oscillation frequency of one Frequency counter counted.
Werden die auf dem Quarz angeordneten dünnen Metall schichten von korrosivem Gas angegriffen, so nimmt das Gewicht des Quarzes zu. Die Schwingungsfrequenz des Quarzes fällt mit dem ansteigenden Gewicht des Quarzes ab. Das Abfallen der Frequenz wird als Veränderung der Eigenfrequenz aufgefaßt. Das Vorhandensein von korro sivem Gas wird durch Feststellen der Veränderung der Eigenfrequenz erkannt.Will the thin metal arranged on the quartz layers of corrosive gas attacked, so that takes Weight of the quartz. The vibration frequency of the Quartz falls with the increasing weight of the quartz from. The drop in frequency is called a change in Natural frequency understood. The presence of corro active gas is detected by changing the Natural frequency detected.
Ein derartiger konventioneller Sensor für korrosives Gas, wie oben beschrieben, gibt dann Erkennungssignale für korrosives Gas aus, wenn die Frequenz-Differenz zwischen der Anfangsfrequenz des Quarzes und der Ei genfrequenz desselben geringer wird als ein vorher be stimmter Schwellenwert (negatives Niveau), und zwar dann, wenn der Quarz angegriffen bzw. korrodiert wird, d. h. wenn die Frequenz-Differenz ein festgelegtes Ni veau überschreitet. Zusätzlich stellen einige bekannte Sensoren für korrosives Gas die Frequenz-Differenz un ter Berücksichtigung der Zeit fest und erkennen das Vorhandensein von korrosivem Gas über geringer werden de Änderungen der Frequenz.Such a conventional sensor for corrosive Gas, as described above, then gives detection signals for corrosive gas if the frequency difference between the initial frequency of the quartz and the egg counter frequency of the same becomes lower than a previously agreed threshold (negative level), namely when the quartz is attacked or corroded, d. H. when the frequency difference is a fixed Ni veau exceeds. In addition, some well-known Corrosive gas sensors the frequency difference un taking into account the time and recognize that Presence of corrosive gas will decrease over changes in frequency.
Bekannte Sensoren für korrosives Gas auf der Basis ei nes Quarzes entscheiden jedoch immer über das Vorhan densein von korrosivem Gas auf der Grundlage der Fre quenz-Differenz zwischen der Anfangsfrequenz und der Eigenfrequenz des Quarzes. Somit sollte ein vorher be stimmter Schwellenwert auf einem höheren Niveau ange ordnet sein, um Einflüsse durch Temperatur und Feuch tigkeit auszuschließen. Entsprechend wird das Signal, welches das Vorhandensein von korrosivem Gas anzeigt, solange nicht ausgegeben, solange sich die Frequenz nicht beträchtlich verändert hat, und das Vorhanden sein von korrosivem Gas kann nicht bereits schon zu einem frühen Zeitpunkt korrekt erkannt werden.Known sensors for corrosive gas based on egg However, a quartz always decides on the existence corrosive gas based on Fre difference between the initial frequency and the Natural frequency of the quartz. Thus, a be agreed threshold at a higher level arranged to be influenced by temperature and humidity exclude activity. Accordingly, the signal which indicates the presence of corrosive gas, as long as not spent as long as the frequency has not changed significantly, and the existence Corrosive gas may not already be too recognized correctly at an early stage.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen des Vorhandenseins von korrosivem Gas vorzusehen, die in der Lage sind, das Vorhandensein von korrosivem Gas zu einem frühen Zeitpunkt genau festzustellen, und zwar durch Erkennen eines unnormalen Abfallens einer von einem Sensor für korrosives Gas erfaßten Frequenz.The present invention therefore has the object reasons, a method and a device for recognition to provide for the presence of corrosive gas who are able to detect the presence of corrosive Identify gas at an early stage, and by recognizing an abnormal drop in one frequency detected by a corrosive gas sensor.
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins von korrosivem Gas mit einem Sensor für korrosives Gas zum Erkennen des korrosiven Gases durch eine Veränderung der Oszillationsfrequenz und einer Einrichtung zum Erzeugen von Schwingungen in dem Sen sor für korrosives Gas vorgesehen, die gekennzeichnet ist durch einen Sensor für korrosives Gas zum Erkennen des korrosiven Gases durch eine Veränderung der Oszil lationsfrequenz; eine Einrichtung zum Erzeugen von Schwingungen in dem Sensor für korrosives Gas; eine Einrichtung zum Entnehmen von Frequenzproben, die von dem Sensor für korrosives Gas in einem vorher bestimm ten Zyklus erfaßt wurden; einer Einrichtung zum Erken nen einer Frequenz-Differenz zwischen der erfaßten Frequenz und einer Referenzfrequenz zu jedem Zeit punkt, zu dem die erfaßte Frequenz von der Einrichtung zum Entnehmen von Frequenzproben entnommen wurde; eine Entscheidungseinrichtung für korrosives Gas zum Ent scheiden über das Vorhandensein von korrosivem Gas, wenn die Frequenz-Differenz, die von der Einrichtung zum Erkennen einer Frequenz-Differenz bestimmt wurde, einen vorher bestimmten Schwellenwert überschreitet; und einen Betriebsabschnitt für die Referenzfrequenz, zum Verarbeiten und Setzen der nächsten Referenzfre quenz, die mit der erfaßten Frequenz verglichen werden soll, basierend auf der Frequenz-Differenz, wenn die Frequenz-Differenz beim nächsten Mal ermittelt wird.According to the invention is a device for detecting the Presence of corrosive gas with a sensor for corrosive gas to detect the corrosive gas through a change in the oscillation frequency and one Device for generating vibrations in the sen provided for corrosive gas, which is marked is detected by a corrosive gas sensor of the corrosive gas by changing the Oszil lation frequency; a device for generating Vibrations in the corrosive gas sensor; a Device for taking frequency samples from the sensor for corrosive gas in a predetermined th cycle were recorded; a facility for detection NEN a frequency difference between the detected Frequency and a reference frequency at any time point at which the detected frequency from the device was taken to take frequency samples; a Corrosive gas decision device for ent judge the presence of corrosive gas, if the frequency difference by the device was determined to detect a frequency difference, exceeds a predetermined threshold; and an operating section for the reference frequency, for processing and setting the next reference fre frequency, which are compared with the detected frequency is said to be based on the frequency difference when the Frequency difference is determined next time.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Be triebsbereich für die Referenzfrequenz vorzugsweise gebildet sein durch: Eine Referenzfrequenz-Korrektur einrichtung zum Korrigieren der Referenzfrequenz durch Multiplikation der Frequenz-Differenz mit einem vorher bestimmten Koeffizienten, der einen Wert kleiner als 1 aufweist, und durch Addieren des erhaltenen Niveaus zu der Referenzfrequenz; und eine Setzeinrichtung für die Referenzfrequenz zum Setzen des Niveaus der korrigier ten Referenzfrequenz, die von der Referenzfrequenz- Korrektureinrichtung als nächste Referenzfrequenz er mittelt wurde.In the device according to the invention, the loading drive range for the reference frequency preferably be formed by: A reference frequency correction device for correcting the reference frequency Multiply the frequency difference by one before certain coefficients that have a value less than 1 and by adding the obtained level to the reference frequency; and a setting device for the Reference frequency for setting the level of the corrected reference frequency, which is based on the reference frequency Correction device as the next reference frequency was averaged.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann vorzugsweise so ausgelegt sein, daß sie unter den korrosiven Gasen Salzsäure erkennt.The device according to the invention can preferably be so be designed to be among the corrosive gases Recognizes hydrochloric acid.
Außerdem kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Maximalwert-Überwachungseinrichtung zum überwachen einer Veränderung in der von der Einrichtung zum Ent nehmen von Frequenzproben ermittelten Frequenz enthal ten, wenn die Veränderung in der erfaßten Frequenz das vorher bestimmte Niveau überschreitet; und eine Er mittlungseinrichtung zum Ermitteln eines sich verän dernden bzw. eines aktuellen Durchschnittswertes zu jedem Zeitpunkt, zu dem eine vorher bestimmte Vielzahl von Erfassungsdaten erhalten wird. In diesem Fall kann die Maximalwert-Überwachungseinrichtung die Verände rung in der erfaßten Frequenz überwachen, wenn die er faßte Frequenz Störgeräusche, wie Rauschen, enthält und die Veränderung der Frequenz das vorher bestimmte Niveau überschreitet.In addition, the device according to the invention can Maximum value monitoring device for monitoring a change in the from facility to ent take frequency determined from frequency samples if the change in the detected frequency is previously exceeded certain level; and a he averaging device for determining a change changing or a current average value any time a predetermined number of acquisition data is obtained. In this case the maximum value monitoring device the changes monitor in the detected frequency if he frequency contains noise, such as noise and the change in frequency that determined previously Level exceeds.
Des weiteren kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ei ne Zeitmeßeinrichtung für die Ausgabe einer Entschei dung über das Vorhandensein von korrosivem Gas nur zu einem Zeitpunkt dann enthalten, wenn die Entscheidung über das Vorhandensein von korrosivem Gas der Ent scheidungseinrichtung für korrosives Gas über eine vorher bestimmte Zeitdauer oder länger anhält.Furthermore, the device according to the invention can ne timing device for issuing a decision the presence of corrosive gas only included at a time when the decision about the presence of corrosive gas the Ent separation device for corrosive gas via a lasts for a certain period of time or longer.
Außerdem kann die erfindungsgemäße Vorrichtung so aus geführt sein, daß der Sensor für korrosives Gas und die Einrichtung zum Erzeugen von Schwingungen aus ei ner Vielzahl von Detektoren für korrosives Gas gebil det sind, welche eine Vielzahl von Erfassungsabschnit ten für korrosives Gas und eine Vielzahl von Übertra gungsschaltkreisen beinhalten, wobei jeder einzelne der Schaltkreise eine vorher bestimmte eigene Adresse aufweist; wobei eine Empfangseinrichtung für jede Ein richtung zum Entnehmen von Frequenzproben vorgesehen ist, wenn diese den jeweilige Detektor für korrosives Gas anspricht, um Erfassungs-Ausgabedaten hiervon zu sammeln und alle Ausgabedaten in jedem einzelnen der Detektoren für korrosives Gas zu speichern; und wobei eine Detektornummer-Zähleinrichtung vorgesehen ist, welche die Anzahl der Entscheidungen über das Vorhan densein von korrosivem Gas ausgibt, wenn die Anzahl der Entscheidungen über das Vorhandensein von korrosi vem Gas eine vorher bestimmte Anzahl hinsichtlich des Erfassens von Ausgabedaten von jedem einzelnen der De tektoren für korrosives Gas überschreitet, wobei die Detektornummer-Zähleinrichtung mit der Entscheidungs einrichtung für korrosives Gas zusammenarbeitet.In addition, the device according to the invention can look like this be led that the sensor for corrosive gas and the device for generating vibrations from egg A variety of detectors for corrosive gas which are a variety of detection sections corrosive gas and a variety of transmissions circuitry, each one the circuits have a predetermined address of their own having; one receiving device for each one direction provided for taking frequency samples if this is the respective detector for corrosive Gas responds to acquisition output data thereof collect and all output data in each one of the Store detectors for corrosive gas; and where a detector number counter is provided, which is the number of decisions about the existing being corrosive gas if the number decisions about the presence of korrosi vem a predetermined number with respect to the gas Collecting output data from each of the De for corrosive gas, the Detector number counter with the decision facility for corrosive gas works together.
Des weiteren kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ei nen Quarz bzw. Quarz-Schwinger für ein Referenzsignal enthalten, wobei ein mit der erfaßten Frequenz zu ver gleichendes Referenzsignal von dem Sensor für korrosi ves Gas ausgesendet wird; eine Einrichtung zum Erzeu gen von Schwingungen, um den Quarz-Schwinger für das Referenzsignal in Schwingungen zu versetzen; eine Mischeinrichtung zum Mischen der Frequenz der Einrich tung zum Erzeugen von Schwingungen des Sensors für korrosives Gas und der Frequenz der Einrichtung zum Erzeugen von Schwingungen des Quarz-Schwingers für ein Referenzsignal; und eine Auswahleinrichtung zum Ändern des Signales zum Durchführen der Veränderung der Fre quenz des Sensors für korrosives Gas aufgrund von kor rosivem Gas, nachdem dieses nach dem Mischen in dem Ausgangssignal festgestellt wurde.Furthermore, the device according to the invention can NEN quartz or quartz oscillator for a reference signal included, one ver with the detected frequency same reference signal from the sensor for corrosive ves gas is emitted; a facility for production vibrations to the quartz oscillator for the Vibrate reference signal; a Mixing device for mixing the frequency of the device device for generating vibrations of the sensor for corrosive gas and the frequency of the device for Generate vibrations of the quartz vibrator for one Reference signal; and a selector for changing of the signal to carry out the change of Fre sequence of the sensor for corrosive gas due to cor rosy gas after this after mixing in the Output signal was determined.
Zusätzlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Erkennungseinrichtung für ein Wartungsniveau zum Ver gleichen der erfaßten Frequenz des Sensors für korro sives Gas mit einem vorher bestimmten Wartungsniveau aufweisen; und mit einer Ausgabeeinrichtung für das Wartungssignal zum Ausgeben des Wartungssignals ent sprechend dem Entscheidungs-Ausgabesignal der Erfas sungseinrichtung für das Wartungsniveau versehen sein. In diesem Fall gibt die Erkennungseinrichtung für ein Wartungsniveau das Entscheidungs-Ausgabesignal dann aus, wenn die erfaßte Frequenz das Wartungsniveau überschreitet.In addition, the device according to the invention can Detection device for a maintenance level for ver same as the detected frequency of the sensor for corro sives gas with a predetermined maintenance level exhibit; and with an output device for the Maintenance signal for outputting the maintenance signal speaking of the decision output signal of the detected be provided for the maintenance level. In this case, the recognition device enters for Maintenance level the decision output signal then off when the detected frequency is the maintenance level exceeds.
Außerdem ist erfindungsgemäß ein Verfahren zum Erfas sen des Vorhandenseins von korrosivem Gas vorgesehen, umfassend die Schritte des Erzeugens von Schwingungen in einem Sensor für korrosives Gas durch eine Einrich tung zum Erzeugen von Schwingungen und des Erkennens des korrosiven Gases anhand einer Veränderung der Os zillationsfrequenz des Sensors für das korrosive Gas, gekennzeichnet durch das Erzeugen von Proben der von dem Sensor für korrosives Gas erfaßten Frequenz in ei nem vorher bestimmten Zyklus; das Erkennen einer Fre quenz-Differenz zwischen der erfaßten Frequenz und ei ner Referenzfrequenz zu jedem Zeitpunkt, zu dem die erfaßte Frequenz von der Einrichtung zum Entnehmen von Frequenzproben entnommen wird; das Entscheiden über das Vorhandensein von korrosivem Gas, wenn die Fre quenz-Differenz, die von der Einrichtung zum Erkennen einer Frequenz-Differenz erfaßt wurde, einen vorher bestimmten Schwellenwert überschreitet; und das Bear beiten und Setzen der nächsten Referenzfrequenz, die mit der erfaßten Frequenz verglichen werden soll, ba sierend auf der Frequenz-Differenz, wenn die Frequenz- Differenz das nächste Mal erfaßt wird. In dem erfin dungsgemäßen Verfahren kann die nächste Referenzfre quenz durch Multiplikation der Frequenz-Differenz mit einem vorher bestimmten Koeffizienten, der einen Wert kleiner als 1 aufweist, und das Addieren des erhalte nen Wertes zu der Referenzfrequenz bestimmt und ge setzt werden.In addition, a method for detection is according to the invention the presence of corrosive gas comprising the steps of generating vibrations in a sensor for corrosive gas by a device device for generating vibrations and detection of the corrosive gas based on a change in the Os oscillation frequency of the sensor for the corrosive gas, characterized by generating samples of the from the sensor for corrosive gas detected frequency in egg a predetermined cycle; recognizing a fre difference in frequency between the detected frequency and egg ner reference frequency at any time when the frequency detected by the device for extracting Frequency samples are taken; deciding on the presence of corrosive gas when the Fre quenz difference by the device for recognition a frequency difference was detected, one before exceeds a certain threshold; and the bear and set the next reference frequency, the to be compared with the detected frequency, ba based on the frequency difference if the frequency Difference is recorded next time. In the invent The next reference fre frequency by multiplying the frequency difference by a predetermined coefficient that has a value has less than 1, and adding the get determined and ge value to the reference frequency be set.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorzugsweise auf Salzsäure angewandt werden. The method according to the invention can preferably be based on Hydrochloric acid can be applied.
Zusätzlich kann das erfindungsgemäße Verfahren die
folgenden Schritte umfassen:
das Überwachen einer Veränderung der erfaßten Fre
quenz, wenn die Veränderung der erfaßten Frequenz das
vorher bestimmte Niveau überschreitet; und das Ermit
teln eines sich verändernden Durchschnittswertes zu
jedem Zeitpunkt, zu dem eine vorher bestimmte Vielzahl
von Erfassungsdaten erhalten wird. In diesem Fall kann
die Veränderung der erfaßten Frequenz überwacht wer
den, wenn die erfaßte Frequenz Störgeräusche enthält
und die Veränderung der erfaßten Frequenz das vorher
bestimmte Niveau überschreitet.In addition, the method according to the invention can include the following steps:
monitoring a change in the detected frequency when the change in the detected frequency exceeds the predetermined level; and determining a changing average value each time a predetermined plurality of acquisition data is obtained. In this case, the change in the detected frequency can be monitored who if the detected frequency contains noise and the change in the detected frequency exceeds the predetermined level.
Des weiteren kann das erfindungsgemäße Verfahren den Schritt des Ausgebens einer Entscheidung über das Vor handensein von korrosivem Gas zu einem Zeitpunkt nur dann enthalten, wenn die Entscheidung über das Vorhan densein von korrosivem Gas der Entscheidungseinrich tung für korrosives Gas für eine vorher bestimmte Zeitdauer oder länger anhält.Furthermore, the inventive method can Step of issuing a decision on the pre presence of corrosive gas at a time only included when the decision on the existing being the corrosive gas of the decision maker for corrosive gas for a predetermined Duration or longer.
Außerdem kann das erfindungsgemäße Verfahren die fol
genden Schritte umfassen:
das Bilden des Sensors für korrosives Gas und der Ein
richtung zum Erzeugen von Schwingungen durch eine
Vielzahl von Detektoren für korrosives Gas, welche ei
ne Vielzahl von Bereichen zum Erfassen von korrosivem
Gas und eine Vielzahl von Übertragungsschaltkreisen
aufweisen, wobei jeder einzelne der übertragungs
schaltkreise jeweils eine eigene, vorher bestimmte
Adresse aufweist; das Aufrufen jedes einzelnen der De
tektoren für korrosives Gas, um Ausgabeerfassungsdaten
hiervon zu sammeln und die Ausgabedaten jeweils in je
dem einzelnen der Detektoren für korrosives Gas abzu
speichern; und das Ausgeben der Entscheidung über das
Vorhandensein von korrosivem Gas nur dann, wenn die
Anzahl der Entscheidungen über das Vorhandensein von
korrosivem Gas eine vorher bestimmte Anzahl der Erfas
sungsausgabesignale jedes einzelnen Detektors für kor
rosives Gas überschreitet, jeweils bezüglich der Ent
scheidungseinrichtung für das Vorhandensein von korro
sivem Gas.In addition, the method according to the invention can comprise the following steps:
forming the sensor for corrosive gas and the device for generating vibrations by a plurality of detectors for corrosive gas, which have a plurality of areas for detecting corrosive gas and a multiplicity of transmission circuits, each of the transmission circuits each having one has own, previously determined address; calling each of the corrosive gas detectors to collect output detection data therefrom and to store the output data in each of the individual corrosive gas detectors; and issuing the corrosive gas decision only when the number of corrosive gas decisions exceeds a predetermined number of the detection outputs of each individual corrosive gas detector, respectively, with respect to the decision device for the presence of corrosive gas.
Darüber hinaus kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Quarz-Schwinger für ein Referenzsignal verwendet werden, welcher ein Referenzsignal, welches mit der von dem Sensor für korrosives Gas erfaßten Frequenz verglichen wird, aussendet, und einer Einrichtung zum Erzeugen von Schwingungen, um Schwingungen des Quarz- Schwingers für ein Referenzsignal zu erzeugen, wobei dieses Verfahren die folgenden Schritte umfaßt das Mischen der Frequenz der Einrichtung zum Erzeugen von Schwingungen des Sensors für korrosives Gas und der Frequenz der Einrichtung zum Erzeugen von Schwingungen des Quarz-Schwingers zu einem Referenzsignal; und das Verändern der Frequenz des Sensors für korrosives Gas aufgrund des Vorhandenseins von korrosivem Gas in dem Ausgabesignal nach dem Mischvorgang.In addition, in the method according to the invention a quartz oscillator is used for a reference signal be a reference signal, which with the frequency detected by the corrosive gas sensor is compared, sends out, and a device for Generating vibrations to vibrate the quartz Generate transducer for a reference signal, where This procedure involves the following steps Mixing the frequency of the device for generating Vibrations of the sensor for corrosive gas and the Frequency of the device for generating vibrations the quartz oscillator to a reference signal; and the Change the frequency of the corrosive gas sensor due to the presence of corrosive gas in the Output signal after the mixing process.
Des weiteren kann das erfindungsgemäße Verfahren die nachfolgenden Schritte umfassen: das Vergleichen der erfaßten Frequenz des Sensors für korrosives Gas mit einem vorher bestimmten Wartungsniveau; und das Aus geben des Wartungssignales, wenn die erfaßte Frequenz das Wartungsniveau überschreitet.Furthermore, the inventive method can following steps include: comparing the detected frequency of the sensor for corrosive gas with a predetermined maintenance level; and the end give the maintenance signal when the detected frequency exceeds the maintenance level.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfin dungsgemäßen Verfahren, das wie oben beschrieben auf gebaut ist, kann die Frequenz-Differenz Δ F zwischen der erfaßten Frequenz Fn des Sensor für korrosives Gas und die Referenzfrequenz Fr immer dann bestimmt wer den, wenn die erfaßte Frequenz Fn in einem vorher be stimmten Zyklus bzw. Abstand erfaßt wird, beispiels weise einem Zyklus von fünf Sekunden. Wird die Fre quenz-Differenz Δ F geringer als ein vorher bestimm ter Schwellenwert (negatives Niveau), so wird ein Alarm ausgelöst, um die Erzeugung von korrosivem Gas zu stoppen. Die nächste Referenzfrequenz wird derart bearbeitet, daß die Frequenz-Differenz Δ F zwischen der erfaßten Frequenz Fn und der Referenzfrequenz Fr mit einem vorher bestimmten Koeffizienten multipli ziert wird, welcher einen Wert kleiner als 1 aufweist, z. B. 0,03, wonach der erhaltene Wert zu der ursprüng lichen Referenzfrequenz hinzuaddiert wird.In the device according to the invention and the inventions method according to the invention as described above is built, the frequency difference Δ F between the detected frequency Fn of the corrosive gas sensor and the reference frequency Fr always determines who the if the detected frequency Fn be in a previously agreed cycle or distance is detected, for example a cycle of five seconds. If the Fre frequency difference Δ F less than a previously determined ter threshold (negative level), then a Alarm triggered to generate corrosive gas to stop. The next reference frequency will be like this edited that the frequency difference Δ F between the detected frequency Fn and the reference frequency Fr with a predetermined coefficient multipli is adorned, which has a value less than 1, e.g. B. 0.03, after which the value obtained to the original Liche reference frequency is added.
Davon ausgehend, daß die erfaßte Frequenz Fn linear abfällt, erhöht sich die Frequenz-Differenz Δ F im Laufe der Zeit. Außerdem zeigt die zu bearbeitende Re ferenzfrequenz Fr, welche auf der erfaßten Frequenz Fn basiert, ein charakteristisches Abfallen bzw. ein cha rakteristisches Abklingen in dem gleichen Maße wie das der erfaßten Frequenz Fn nach dem Ablauf einer be stimmten Zeitdauer.Assuming that the detected frequency Fn is linear falls, the frequency difference Δ F im increases Over time. In addition, the re to be edited shows reference frequency Fr, which is based on the detected frequency Fn based, a characteristic drop or cha characteristic decay to the same extent as that the detected frequency Fn after a be agreed period of time.
In diesem Fall fällt die Frequenz-Differenz Δ F bis zur Referenz-Frequenz Fr in demselben Maße ab, wie die erfaßte Frequenz Fn mit zunehmender Geschwindigkeit des Abnehmens (Abfallens) der erfaßten Frequenz Fn zu nimmt. Nimmt die abfallende Geschwindigkeit der erfaß ten Frequenz ab, so nähert sich die Frequenz-Differenz Δ F Null an. In this case, the frequency difference Δ F bis to the reference frequency Fr to the same extent as that detected frequency Fn with increasing speed of decreasing (falling) the detected frequency Fn takes. The falling speed of the recorded increases frequency, the frequency difference approaches Δ F zero on.
Erfindungsgemäß wird das Vorhandensein von korrosivem Gas durch Vergleichen der Frequenz-Differenz Δ F zwi schen der erfaßten Frequenz Fn und der Referenzfre quenz Fr mit einer vorher bestimmten Schwelle bzw. ei nem Schwellenwert Fs erkannt. D.h., eine Veränderung der Frequenz-Differenz Δ F über die Zeit fällt zuerst exponentiell ab, und nähert sich dann an einen festen Wert bzw. festen Bereich nach dem Ablauf einer bestimmten Zeitdauer an. Außerdem fällt der konvergierende Wert bzw. Bereich mit ansteigender Abnahmegeschwindigkeit der erfaßten Frequenz Fn ab und erreicht Null, wenn die abfallende Geschwindigkeit ebenfalls abfällt.According to the presence of corrosive Gas by comparing the frequency difference Δ F zwi the detected frequency Fn and the reference frequency quenz Fr with a predetermined threshold or egg nem threshold Fs detected. That is, a change the frequency difference Δ F over time falls first exponentially, and then approaches a fixed one Value or fixed range after the expiry of a certain period of time. In addition, the falls converging value or range with increasing Decrease speed of the detected frequency Fn from and reaches zero when the falling speed also drops.
Somit kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren das Vorhandensein von korrosivem Gas genau festgestellt werden, und zwar durch Setzen des Schwellenwertes zum Bestimmen des korrosiven Gases auf das Niveau, welches niedriger ist als das konvergierende Niveau (negatives Niveau) der Frequenz-Differenz Δ F, welches aufgrund des Abfallens der Frequenz normalerweise erwartet wird.Thus, with the method according to the invention Presence of corrosive gas accurately determined by setting the threshold to Determine the corrosive gas to the level which is lower than the converging level (negative Level) of the frequency difference Δ F, which is due to expected frequency drop becomes.
Zusätzlich kann die Erfassungsempfindlichkeit für kor rosives Gas durch Verändern des Schwellenwertes Fs frei bestimmt werden.In addition, the detection sensitivity for cor rosive gas by changing the threshold Fs can be freely determined.
Mit der Vorrichtung zum Erkennen des Vorhandensein von korrosivem Gas kann ein Frequenzwechsel überwacht wer den, wenn die erkannte Frequenz Fn, die von der Ein richtung zum Entnehmen von Frequenzproben entnommen wurde, Störelemente, wie Rauschen, enthält, und wenn die Veränderung der erfaßten Frequenz das vorherbe stimmte Niveau überschreitet, wobei ein sich verän dernder Durchschnittswert immer dann berechnet wird, wenn eine vorher bestimmte Vielzahl von Erfassungsda ten erhalten wurde, um die Veränderung der Frequenz zu überwachen, wonach das Vorhandensein von korrosivem Gas bestimmt wird. Hierdurch können falsche Informa tionen über korrosives Gas, die durch zeitweilige Stö rungen aufgrund von Schwankungen der Temperatur, Feuchtigkeit und einer Spannungsquelle verursacht sein können, verhindert werden, wodurch die Zuverlässigkeit des Bestimmens des Vorhandenseins von korrosivem Gas verbessert wird.With the device for detecting the presence of Corrosive gas can be monitored by a frequency change when the detected frequency Fn, that of the on direction taken for taking frequency samples was, contains interfering elements, such as noise, and if the change in the detected frequency is the same agreed level exceeds, where a changes the average value is always calculated if a predetermined number of acquisition dates was obtained to change the frequency monitor what the presence of corrosive Gas is determined. This can result in incorrect information ions over corrosive gas, which are caused by temporary disturbances changes due to temperature fluctuations, Moisture and a voltage source can be prevented, increasing reliability determining the presence of corrosive gas is improved.
Außerdem kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Vorhandensein von korrosivem Gas bestimmt werden, wenn das korrosive Gas über eine vorher bestimmte Zeitdauer oder länger erkannt wurde. Hierdurch können falsche Informationen über das korrosive Gas, die durch vorübergehende Störungen aufgrund von Tempera turschwankungen, Feuchtigkeit und einer Spannungsquel le verursacht sein können, vermieden werden, wodurch die Zuverlässigkeit des Erkennens von korrosivem Gas erhöht wird.In addition, with the device according to the invention the presence of corrosive gas can be determined if the corrosive gas is above a predetermined one Time or longer was recognized. This can wrong information about the corrosive gas that due to temporary disturbances due to tempera door fluctuations, moisture and a voltage source le can be avoided, causing the reliability of corrosive gas detection is increased.
Außerdem kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Vorhandensein von korrosivem Gas bestimmt werden, wenn eine Anzahl von Detektoren für korrosives Gas, und zwar mehr als die vorher bestimmte Anzahl, korro sives Gas erkennen. Hierdurch sind falsche Informatio nen über das korrosive Gas, die durch vorübergehende Störungen aufgrund von teilweisen Schwankungen der Temperatur, der Feuchtigkeit und einer Spannungsquelle und aufgrund von Schwankungen hinsichtlich der Empfindlichkeit der Detektoren verursacht werden, ver mieden werden, wodurch die Zuverlässigkeit des Erken nens von korrosivem Gas erhöht wird.In addition, with the device according to the invention the presence of corrosive gas can be determined if a number of detectors for corrosive gas, and more than the predetermined number, korro Detect sive gas. This is incorrect information over the corrosive gas caused by temporary Disruptions due to partial fluctuations in the Temperature, humidity and a voltage source and due to fluctuations in the Sensitivity of the detectors are caused, ver be avoided, reducing the reliability of the orken is increased by corrosive gas.
Des weiteren kann mit der erfindungsgemäßen Vorrich tung eine Veränderung der Frequenz aufgrund von korro sivem Gas aus dem Ausgangssignal der Frequenz aus dem Sensor für korrosives Gas und der Frequenz aus dem Quarz für das Referenzsignal entnommen werden, und das Vorhandensein von korrosivem Gas wird dann angezeigt, wenn die Daten ein vorher bestimmtes Alarmniveau über schreiten. Hierdurch kann ein einfacher und kostengün stiger Frequenzzähl-Schaltkreis verwendet werden, wel cher eine Auflösung von höchstens 1 Hz bei ± 5 kHz To leranz aufweist, anstatt eines komplizierten und teue ren Frequenzzähl-Schaltkreises mit einer Auflösung von 1 Hz bei ungefähr 10 MHz. Außerdem können, da die Ver änderungen der Frequenz durch Störungen aufgrund von Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit und einer Span nungsquelle sowohl in dem Sensor für korrosives Gas und in dem Quarz für das Referenzsignal auftreten, die Störgeräusche beim Berechnen der Differenz zwischen der Frequenz des Sensors für korrosives Gas und der Frequenz des Quarzes für ein Referenzsignal ausge schaltet bzw. unterdrückt werden.Furthermore, with the device according to the invention a change in frequency due to corro active gas from the output signal of the frequency from the Sensor for corrosive gas and the frequency from the Quartz are taken for the reference signal, and that Presence of corrosive gas is then indicated if the data is above a predetermined alarm level stride. This can be a simple and inexpensive stiger frequency counter circuit can be used, wel cher a resolution of at most 1 Hz at ± 5 kHz To lerance instead of a complicated and expensive Ren frequency counter circuit with a resolution of 1 Hz at approximately 10 MHz. In addition, since the Ver Changes in frequency due to interference due to Temperature fluctuations, moisture and a chip source of voltage both in the sensor for corrosive gas and occur in the quartz for the reference signal that Noise when calculating the difference between the frequency of the corrosive gas sensor and the Frequency of the quartz out for a reference signal are switched or suppressed.
Außerdem kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Wartungssignal erzeugt werden, wenn die Frequenz daten des Sensors für korrosives Gas ein vorher fest gelegtes Wartungsniveau aufgrund der säkularen Ver schlechterung des Quarzes überschreiten, wonach der Sensor für korrosives Gas, welcher außerhalb des vor geschriebenen Frequenzbereiches liegt und daher nicht mehr länger in der Lage ist, korrosives Gas zu erken nen, sofort ausgewechselt wird.In addition, with the device according to the invention a maintenance signal is generated when the frequency data from the sensor for corrosive gas maintenance level due to secular ver deterioration of the quartz, after which the Corrosive gas sensor, which is outside the front written frequency range is and therefore not longer able to detect corrosive gas is replaced immediately.
Nachfolgend sind anhand der Zeichnung einige Ausfüh rungsbeispiele der vorliegenden Erfindung prinzipmäßig beschrieben.Below are some designs based on the drawing tion examples of the present invention in principle described.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 ein Blockdiagramm, welches das Prinzip der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; Fig. 1 is a block diagram illustrating the principle of the present invention;
Fig. 2a ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfin dungsgemäßen Sensors für korrosives Gas; Fig. 2a shows a first embodiment of an inventive sensor for corrosive gas;
Fig. 2b ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfin dungsgemäßen Sensors für korrosives Gas; Figure 2b is a further embodiment of a sensor according to OF INVENTION dung corrosive gas.
Fig. 3 ein Blockdiagramm, welches ein erstes Ausfüh rungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vor richtung zum Erkennen von korrosivem Gas ver anschaulicht; Fig. 3 is a block diagram showing a first embodiment of a device for detecting corrosive gas according to the invention;
Fig. 4 ein Schaubild, welches die Veränderung der Referenzfrequenz, der erfaßten Frequenz und der Frequenz-Differenz veranschaulicht; Fig. 4 is a graph illustrating the change in the reference frequency, the detected frequency and the frequency difference;
Fig. 5 ein Schaubild, welches eine Veränderung der Frequenz-Differenz darstellt, wenn die Abnah megeschwindigkeit der erfaßten Frequenz als Parameter verwendet wird; Fig. 5 is a graph showing a change in the frequency difference when the decrease speed of the detected frequency is used as a parameter;
Fig. 6 ein Schaubild, welches die Zeitunterschiede veranschaulicht, welche notwendig sind, um das Vorhandensein von korrosivem Gas mit dem Korrekturkoeffizienten der Referenzfrequenz zu bestimmen; Figure 6 is a graph illustrating the time differences required to determine the presence of corrosive gas with the correction coefficient of the reference frequency;
Fig. 7 schematisch einen Anwendungsfall, bei dem die vorliegende Erfindung mit einem Feuermelder zusammenwirkt; Fig. 7 shows schematically an application in which the present invention cooperates with a fire detector;
Fig. 8 schematisch einen Anwendungsfall, bei dem die vorliegende Erfindung in einer Fabrik zur Herstellung von Halbleitern eingesetzt wird; Figure 8 schematically shows a use case in which the present invention is used in a factory for manufacturing semiconductors.
Fig. 9 ein Blockdiagramm, welches ein zweites Aus führungsbeispiel einer Vorrichtung zum Erken nen von korrosivem Gas veranschaulicht; Fig. 9 is a block diagram for a second guide of a device for Erken NEN of corrosive gas illustrates;
Fig. 10 ein Blockdiagramm, welches ein drittes Aus führungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vor richtung zum Erkennen von korrosivem Gas ver anschaulicht; FIG. 10 is a block diagram showing exemplary implementation of a third from a front of the inventive device for detecting corrosive gas ver anschaulicht;
Fig. 11 ein Blockdiagramm, welches ein viertes Aus führungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vor richtung zum Erkennen von korrosivem Gas ver anschaulicht; FIG. 11 is a block diagram showing exemplary implementation of a fourth from a pre direction invention ver anschaulicht for detecting corrosive gas;
Fig. 12 ein Blockdiagramm, welches ein fünftes Aus führungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vor richtung zum Erkennen von korrosivem Gas ver anschaulicht; und Fig. 12 is a block diagram showing a fifth exemplary embodiment from a device according to the invention for detecting corrosive gas; and
Fig. 13 ein Blockdiagramm, welches ein sechstes Aus führungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vor richtung zum Erkennen von korrosivem Gas ver anschaulicht. Fig. 13 is a block diagram showing exemplary implementation of a sixth from a pre inventive device for detecting corrosive gas anschaulicht ver.
Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sollen nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden.The preferred embodiments of the present Invention are intended hereinafter with reference to the accompanying drawings are described.
Die Fig. 2 bis 8 zeigen ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Figs. 2 to 8 show an embodiment of the present invention.
Die Fig. 2a und 2b zeigen ein erstes Ausführungsbei spiel eines erfindungsgemäßen Sensors für korrosives Gas. FIGS. 2a and 2b show a first Ausführungsbei play an inventive sensor for corrosive gas.
Bezugnehmend auf Fig. 2a ist ein Sensor 1 für korrosi ves Gas mit einem Quarz bzw. mit einem Quarzschwinger dargestellt. Der Quarz bzw. Quarzschwinger weist eine laminierte Schicht auf, bestehend aus einem Quarz 2, einer dünnen Chrom-(Cr)-Schicht 3, und einer Gold- (Au)-Schicht 4 und Zink-(Zn)-Schichten 5 und 6. In ei nem zentralen Bereich des Quarzes 2 sind die Chrom- Schicht 3 und die Gold-Schicht 4 laminar angeordnet. An beiden Endbereichen der Oberfläche des Quarzes 2 sind jeweils Zink-Schichten 5 und 6 vorgesehen.Referring to Fig. 2a, a sensor 1 for corrosion- ves gas is shown with a quartz or with a quartz resonator. The quartz or quartz oscillator has a laminated layer consisting of a quartz 2 , a thin chrome (Cr) layer 3 , and a gold (Au) layer 4 and zinc (Zn) layers 5 and 6 . In a central area of the quartz 2 , the chromium layer 3 and the gold layer 4 are arranged in a laminar manner. Zinc layers 5 and 6 are provided at both end regions of the surface of the quartz 2 .
Wie in Fig. 2b dargestellt, können die Chrom-Schicht und die Gold-Schicht vollständig mit den Zink-Schich ten 5 und 6 überzogen sein, wodurch sich der Bereich der Zink-Schichten 5 und 6, welcher mit korrosivem Gas reagiert, vergrößert. Daher ist der Sensor für korro sives Gas nach der Fig. 2b wesentlich empfindlicher für korrosives Gas als der in der Fig. 2a dargestellte Sensor für korrosives Gas.As shown in Fig. 2b, the chromium layer and the gold layer can completely with the zinc Schich th be coated 5 and 6, the area of which zinc layers 5 and 6 which reacts with corrosive gas is increased. Therefore, the sensor for corrosive gas according to FIG. 2b is considerably more sensitive to corrosive gas than the sensor for corrosive gas shown in FIG. 2a.
Das Bezugszeichen 7 kennzeichnet einen Schwingungs schaltkreis als Einrichtung zur Erzeugung von Schwin gungen. Der Schwingungsschaltkreis 7 ist mit dem Quarz 2 über Verbindungsleitungen 8, die Gold-Schicht 4 und die Chrom-Schicht 3 verbunden. Über den Schwingungs schaltkreis 7 wird der Quarz 2 in Schwingungen mit seiner Eigenfrequenz versetzt.The reference numeral 7 denotes a vibration circuit as a device for generating vibrations. The oscillation circuit 7 is connected to the quartz 2 via connecting lines 8 , the gold layer 4 and the chromium layer 3 . About the vibration circuit 7 , the quartz 2 is vibrated at its natural frequency.
Wird korrosives Gas 9 erzeugt, so reagiert dieses che misch mit der Zink-Schicht, welche auf dem Quarz 2 an geordnet ist, und geht mit diesem eine Verbindung ein. Ist beispielsweise das korrosive Gas 9 Salzsäure, so reagiert es mit Zink und bildet Zink-Chlorid (ZnCl₂). Da die Masse dieser Verbindung größer ist als diejeni ge von Zink, nimmt die Schwingungsfrequenz des Quarzes ab. Das Abfallen der Schwingungsfrequenz wird von dem Sensor 1 für korrosives Gas erfaßt, wodurch das Erzeu gen von korrosivem Gas 9 erkannt wird. Die Veränderung der Schwingungsfrequenz bzw. Oszillationsfrequenz wird von dem Schwingungsschaltkreis 7 ausgegeben.If corrosive gas 9 is generated, it reacts with the zinc layer, which is arranged on the quartz 2 , and forms a connection with it. For example, if the corrosive gas 9 is hydrochloric acid, it reacts with zinc and forms zinc chloride (ZnCl₂). Since the mass of this connection is greater than that of zinc, the oscillation frequency of the quartz decreases. The drop in the oscillation frequency is detected by the sensor 1 for corrosive gas, whereby the generation of corrosive gas 9 is detected. The change in the oscillation frequency or oscillation frequency is output by the oscillation circuit 7 .
Beispiele für das korrosive Gas 9, welches von dem Sensor 1 für korrosives Gas erkannt wird, sind Gase, die Halogene (F, Cl, Br, I und At) als Verbindung ent halten, wie Salzsäure (HCl), Fluorwasserstoff (HF) und Phosphortribromid (PBr₃) sowie Gase, welche leicht mit Zink (Zn) reagieren, wie Schwefelwasserstoff (H₂S) und Ammoniak (NH₃).Examples of the corrosive gas 9 which is recognized by the sensor 1 for corrosive gas are gases which contain halogens (F, Cl, Br, I and At) as a compound, such as hydrochloric acid (HCl), hydrogen fluoride (HF) and Phosphorus tribromide (PBr₃) and gases that react easily with zinc (Zn), such as hydrogen sulfide (H₂S) and ammonia (NH₃).
Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Vorrich tung zum Erkennen von korrosivem Gas darstellt, in welcher der oben beschriebene Sensor 1 für korrosives Gas verwendet wird. Fig. 3 shows a block diagram showing a device for detecting corrosive gas, in which the above-described sensor 1 for corrosive gas is used.
Bezugnehmend auf Fig. 3 ist eine Vorrichtung 10 zum Erkennen von korrosivem Gas dargestellt. Diese Vor richtung weist einen Sensor 1 für korrosives Gas auf, welcher auf einem Quarz basiert, einen Schwingungs schaltkreis 7 als Einrichtung zum Erzeugen von Schwin gungen, einen Frequenzdateneingangsbereich 11 als Ein richtung zum Entnehmen von Frequenzproben, einen Fre quenz-Differenz-Erfassungsbereich 12 als Erfassungs einrichtung für die Frequenz-Differenz, einen Ent scheidungsbereich 13 für das Vorhandensein von korro sivem Gas als Entscheidungseinrichtung für korrosives Gas, einen Referenzfrequenz-Korrekturbereich 14 als Referenzfrequenz-Korrektureinrichtung, einen Referenz frequenz-Setzbereich 15 als Setzeinrichtung für die Referenzfrequenz und einen Alarmausgabebereich 16.Referring to Fig. 3, an apparatus 10 is shown for detecting corrosive gas. This device has a sensor 1 for corrosive gas, which is based on a quartz, a vibration circuit 7 as a device for generating vibrations, a frequency data input area 11 as a device for taking frequency samples, a frequency difference detection area 12 as Detection device for the frequency difference, a decision area 13 for the presence of corrosive gas as a decision device for corrosive gas, a reference frequency correction area 14 as a reference frequency correction device, a reference frequency setting area 15 as a setting device for the reference frequency and an alarm output area 16 .
Der Sensor 1 für korrosives Gas, der als Quarz ausge bildet ist, wird von dem Oszillationsschaltkreis 7 zu Schwingungen mit seiner Eigenfrequenz angeregt. Eine von dem Sensor 1 für korrosives Gas erkannte Schwin gung wird an den Frequenzdaten-Eingangsbereich 11 wei tergeleitet. Der Frequenzdaten-Eingangsbereich 11 er faßt probeweise die erkannte Frequenz des Sensors 1 für korrosives Gas in einem vorher bestimmten Zyklus, beispielsweise einem Zyklus von 5 s Länge, wobei diese Frequenz in digitale Frequenzdaten umgewandelt wird und diese Daten wiederum anschließend ausgegeben wer den.The sensor 1 for corrosive gas, which is formed as quartz, is excited by the oscillation circuit 7 to vibrate at its natural frequency. A vibration detected by the corrosive gas sensor 1 is forwarded to the frequency data input area 11 . The frequency data input area 11 it samples the detected frequency of the sensor 1 for corrosive gas in a predetermined cycle, for example a cycle of 5 s in length, this frequency being converted into digital frequency data and this data then being output again.
Die von dem Frequenzdaten-Eingangsbereich 11 erfaßten und in digitale Daten umgewandelten Datenproben werden an den Frequenz-Differenz-Erfassungsbereich 12 weiter geleitet. Der Frequenz-Differenz-Erfassungsbereich 12 erkennt eine Frequenz-Differenz Δ F zwischen der er kannten Frequenz Fn und einer Referenzfrequenz Fr, welche von einem Referenzfrequenz-Setzbereich 15, der später beschrieben werden soll, vorgegeben wird. Die Referenzfrequenz Fr, die verwendet werden soll, um die Referenzfrequenz Δ F zu bilden, wird von einem Refe renzfrequenz-Bearbeitungsbereich 50 bzw. einem Refe renzfrequenz-Betriebsbereich 50 erzeugt. Der Referenz frequenz-Bearbeitungsbereich 50 enthält den Referenz frequenz-Korrekturbereich 14 und den Referenzfrequenz- Setzbereich 15.The data samples detected by the frequency data input area 11 and converted into digital data are forwarded to the frequency difference detection area 12 . The frequency difference detection area 12 recognizes a frequency difference Δ F between the known frequency Fn and a reference frequency Fr, which is predetermined by a reference frequency setting area 15 , which will be described later. The reference frequency Fr to be used to form the reference frequency ΔF is generated by a reference frequency processing area 50 or a reference frequency operating area 50 . The reference frequency processing area 50 contains the reference frequency correction area 14 and the reference frequency setting area 15 .
Der Referenzfrequenz-Korrekturbereich 14 verändert die Referenzfrequenz Fr jedesmal dann, wenn die Referenz frequenz Δ F in dem Frequenz-Differenz-Erfassungsbe reich 11 nach der folgenden Gleichung (1) ermittelt wurde:The reference frequency correction area 14 changes the reference frequency Fr each time the reference frequency Δ F in the frequency difference detection area 11 was determined according to the following equation (1):
Fr next = (Fn - Fr) × K + Fr (1)
= Δ F × K + FrFr next = (Fn - Fr) × K + Fr (1)
= Δ F × K + Fr
wobei Fn die aktuell erfaßte Frequenz ist,
Fr ist die zugehörige Referenzfrequenz,
Fr next ist die Referenzfrequenz beim nächsten
Mal und
K ist ein Korrekturkoeffizient.where Fn is the currently detected frequency,
Fr is the associated reference frequency,
Fr next is the reference frequency next time and
K is a correction coefficient.
In der Gleichung (1) wird die Frequenz-Differenz Δ F zwischen der erfaßten Frequenz Fn und der Referenzfre quenz Fr, die von dem Frequenz-Differenz-Erfassungs bereich 12 ausgegeben wird, mit einem vorher bestimm ten Koeffizienten mit einem Wert kleiner als 1 multi pliziert, beispielsweise mit 3/100 = 0,03 als Korrek turkoeffizient K, und zu der ursprünglichen Referenz frequenz Fr addiert. Die Referenzfrequenz Fr next wird anschließend von dem Referenzfrequenz-Korrekturbereich 14 korrigiert, und von dem Referenzfrequenz-Setzbe reich 15 als Referenzfrequenz für das nächste Mal ge setzt, d. h. zu dem Zeitpunkt, zu welchem die nächste Frequenz-Differenz Δ F zwischen der erfaßten Frequenz Fn und der Referenzfrequenz Fr erkannt wird.In the equation (1), the frequency difference Δ F between the detected frequency Fn and the reference frequency Fr, which is output from the frequency difference detection area 12 , with a predetermined coefficient having a value less than 1 multi plied, for example with 3/100 = 0.03 as correction coefficient K, and added to the original reference frequency Fr. The reference frequency Fr next is then corrected by the reference frequency correction area 14 and set by the reference frequency setting area 15 as the reference frequency for the next time, ie at the time when the next frequency difference Δ F between the detected frequency Fn and the reference frequency Fr is recognized.
Der Korrekturkoeffizient K wird von einem Schwellen wert Fs des Entscheidungsbereichs 13 für das Vorhan densein von korrosivem Gas, der nachfolgend beschrie ben werden soll, bestimmt, und einem Zyklus hinsicht lich des Aufnehmens der Frequenzdaten etc.The correction coefficient K is determined by a threshold value Fs of the decision area 13 for the presence of corrosive gas to be described below, and a cycle regarding the recording of the frequency data etc.
Ein Ausgangssignal des Frequenz-Differenz-Erfassungs bereichs 12 wird an den Entscheidungsbereich 13 für das Vorhandensein von korrosivem Gas weitergeleitet. Der Entscheidungsbereich 13 über das Vorhandensein von korrosivem Gas vergleicht einen vorher bestimmten Schwellenwert Fs mit der Frequenz-Differenz Δ F. Ent spricht die Frequenz-Differenz Δ F dem Schwellenwert Fs oder liegt sie unterhalb von diesem, so entscheidet der Entscheidungsbereich 13 über das Vorhandensein von korrosivem Gas, daß korrosives Gas vorhanden ist, wel ches eine vorher bestimmte Dichte überschreitet, wo nach die Entscheidung über das Vorhandensein von kor rosivem Gas an den Alarmausgabebereich 16 ausgegeben wird. Auf der Grundlage dieses Ausgabesignals wird ein Alarm über das Vorhandensein von korrosivem Gas von dem Alarmausgabebereich 16 ausgegeben.An output signal of the frequency difference detection area 12 is forwarded to the decision area 13 for the presence of corrosive gas. The decision area 13 on the presence of corrosive gas compares a predetermined threshold value Fs with the frequency difference ΔF. If the frequency difference ΔF corresponds to or lies below the threshold value Fs, the decision area 13 decides on the presence of corrosive gas, that there is corrosive gas which exceeds a predetermined density, after which the decision on the presence of corrosive gas is output to the alarm output section 16 . Based on this output signal, an alarm of the presence of corrosive gas is output from the alarm output section 16 .
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erkennen von korrosivem Gas, die in der Fig. 3 dargestellt ist, soll nachfolgend beschrieben werden.The mode of operation of the device according to the invention for detecting corrosive gas, which is shown in FIG. 3, will be described below.
Fig. 4 zeigt ein Schaubild, welches die Veränderungen der Referenzfrequenz Fr und der Frequenz-Differenz Δ F, welche von dem Frequenz-Differenz-Erfassungsbe reich 13 erkannt wurde, über der Zeit veranschaulicht, und zwar dann, wenn die erkannte Frequenz Fn des Sen sors 1 für korrosives Gas linear abfällt. Fig. 4 shows a graph illustrating the changes of the reference frequency Fr and the frequency difference .DELTA.F, which was recognized by the frequency difference detection area 13 over time, when the detected frequency Fn of Sen sors 1 for corrosive gas drops linearly.
In Fig. 4 ist auf der Abszisse die Zeit in Sekunden abgetragen, und auf der Ordinatenachse die Frequenz in Hertz. Es wird angenommen, daß die erfaßte Frequenz Fn mit einer vorher bestimmten Steigung bzw. Neigung li near abfällt, wie durch eine durchgezogene Linie dar gestellt ist. Die Referenzfrequenz Fr next wird zuerst derart verändert, daß die Frequenz-Differenz Δ F zwi schen der Referenzfrequenz Fr next und der erkannten Frequenz Fn im Verlauf der Zeit ansteigt, wie durch die gestrichelten Linien dargestellt. Nachdem eine be stimmte Zeitspanne vergangen ist, nimmt die Referenz frequenz Fr next ab, und zwar mit derselben Neigung wie die erfaßte Frequenz Fn, während gleichzeitig eine konstante Frequenz-Differenz Δ F aufrechterhalten wird.In FIG. 4, the time is plotted in seconds on the abscissa and on the ordinate axis the frequency in Hertz. It is assumed that the detected frequency Fn falls with a previously determined slope or slope near, as shown by a solid line. The reference frequency Fr next is first changed such that the frequency difference Δ F between the reference frequency Fr next and the detected frequency Fn increases over time, as shown by the broken lines. After a certain period of time has elapsed, the reference frequency Fr next decreases, with the same inclination as the detected frequency Fn, while at the same time maintaining a constant frequency difference Δ F.
Daher fällt die Frequenz-Differenz zwischen der erfaß ten Frequenz Fn und der Referenzfrequenz Fr exponen tiell ab, und zwar entsprechend dem Abfallen der er kannten Frequenz Fn, und nähert sich nach einer be stimmten Zeitspanne einem festen Wert an.Therefore, the frequency difference between the detected falls frequency Fn and the reference frequency Fr exponen tially, according to the fall of it knew frequency Fn, and approaches after a be agreed a fixed value for a period of time.
Fig. 5 zeigt ein Schaubild, welches eine Veränderung
der Frequenz-Differenz Δ F zwischen der erkannten
Frequenz Fn und der Referenzfrequenz Fr next veran
schaulicht, wobei die erkannte Frequenz Fn eine abfal
lende Geschwindigkeit (Veränderungsrate) als Parameter
aufweist. Das Schaubild ist folgendermaßen aufgebaut:
Auf der Abszisse ist die Zeit in Sekunden abgetragen;
auf der Ordinate ist die Frequenz in Hertz angegeben,
Δ F1 zeigt eine Veränderung der Frequenz-Differenz
über die Zeit, wenn die abfallende Geschwindigkeit
- 1,0 Hz/s beträgt; Δ F2 zeigt eine Veränderung der
Frequenz-Differenz über die Zeit, wenn die abfallende
Geschwindigkeit - 2,0 Hz/s beträgt; Δ F3 zeigt eine
Veränderung der Frequenz-Differenz über die Zeit, wenn
die abfallende Geschwindigkeit - 3,0 Hz/s beträgt; Δ
F4 zeigt eine Veränderung der Frequenz-Differenz über
die Zeit, wenn die abfallende Geschwindigkeit - 5,0
Hz/s beträgt und Δ F5 zeigt eine Veränderung der Fre
quenz-Differenz über die Zeit, wenn die abfallende Ge
schwindigkeit - 7,0 Hz/s beträgt. FIG. 5 shows a diagram which illustrates a change in the frequency difference Δ F between the detected frequency Fn and the reference frequency Fr next, the detected frequency Fn having a falling speed (rate of change) as a parameter. The diagram is structured as follows:
The time is plotted in seconds on the abscissa; on the ordinate the frequency is given in Hertz, Δ F1 shows a change in the frequency difference over time when the falling speed is - 1.0 Hz / s; Δ F2 shows a change in frequency difference over time when the falling speed is - 2.0 Hz / s; Δ F3 shows a change in frequency difference over time when the falling speed is - 3.0 Hz / s; Δ F4 shows a change in frequency difference over time when the falling speed is - 5.0 Hz / s and Δ F5 shows a change in frequency difference over time when the falling speed is - 7.0 Hz / s is.
Wie aus der Fig. 5 ersichtlich ist, nimmt bei abfal lender Geschwindigkeit der erkannten Frequenz Fn zu, die abfallende Rate der Frequenz-Differenz Δ F nimmt zu und der konvergierende Wert der Frequenz-Differenz Δ F nimmt ab. Andererseits, wenn die abfallende Ge schwindigkeit der erkannten Frequenz Fn abnimmt, so nimmt die abfallende Rate der Frequenz-Differenz Δ F ebenfalls ab und der konvergierende Wert hiervon er reicht Null bzw. nähert sich Null an. Daher kann der Schwellenwert Fs des Entscheidungsbereichs 13 für das Vorhandensein von korrosivem Gas in dem Ausführungs beispiel nach der Fig. 3 durch die in der Fig. 5 dar gestellten Eigenschaften der Frequenz-Differenz Δ F bestimmt werden. Beispielsweise kann, wenn das Grenz niveau der abfallenden Geschwindigkeit der Frequenz, welches normalerweise erwartet wird, und die abfallen de Geschwindigkeit der Frequenz aufgrund von korrosi vem Gas - 1 Hz/s beträgt, der Schwellenwert Fs auf ein geringeres Niveau gesetzt werden als der konvergieren de Wert der Frequenz-Differenz Δ F der abnehmenden Geschwindigkeit von - 1 Hz/s (ungefähr - 150 Hz), z. B. -200 Hz.As can be seen from FIG. 5, the falling frequency of the detected frequency Fn increases, the falling rate of the frequency difference Δ F increases and the converging value of the frequency difference Δ F decreases. On the other hand, if the falling speed of the detected frequency Fn decreases, the falling rate of the frequency difference Δ F also decreases and the converging value thereof reaches zero or approaches zero. Therefore, the threshold value Fs of the decision area 13 for the presence of corrosive gas in the exemplary embodiment according to FIG. 3 can be determined by the properties of the frequency difference ΔF shown in FIG. 5. For example, if the limit level of the falling speed of the frequency that is normally expected and the falling speed of the frequency due to corrosive gas is - 1 Hz / s, the threshold value Fs can be set to a lower level than the converging one Value of the frequency difference Δ F of the decreasing speed of - 1 Hz / s (approximately - 150 Hz), e.g. B. -200 Hz.
Selbstverständlich kann, um die Erfassungsempfindlich keit zu verbessern, der Schwellenwert Fs näher an das konvergierende Niveau der Frequenz-Differenz Δ F ge setzt werden. Andererseits kann, um die Erfassungs empfindlichkeit zu erniedrigen bzw. schlechter vorzu sehen, ein niedrigerer Schwellenwert Fs vorgesehen werden.Of course, can be sensitive to detection ability to improve, the threshold Fs closer to that converging level of frequency difference Δ F ge be set. On the other hand, to capture to lower sensitivity or worse see a lower threshold Fs is provided become.
Nachfolgend soll ein Verfahren zum Bestimmen des Kor
rekturkoeffizienten K beschrieben werden. Fig. 6 zeigt
ein Schaubild, welches eine Beziehung zwischen dem
Wert des Korrekturkoeffizienten K der Referenzfrequenz
und der Entscheidungszeit veranschaulicht, welche be
nötigt wird, um über das Vorhandensein von korrosivem
Gas (Kurven A, B, C) zu entscheiden. Das Schaubild ist
folgendermaßen aufgebaut:
Auf der Abszisse ist die Entscheidungszeit abgetragen,
welche benötigt wird, um über das Vorhandensein von
korrosivem Gas zu entscheiden; auf der Ordinate ist
die erkannte Frequenz des Sensors für korrosives Gas
in Hertz abgetragen, wobei die Differenz von der ur
sprünglichen Frequenz bzw. Anfangsfrequenz aus dem
Grunde verwendet wird, um die Änderung der ursprüngli
chen Eigenfrequenz jedes Sensors zu eliminieren. F11
repräsentiert eine Veränderung der abfallenden Ge
schwindigkeit der erkannten Frequenz über die Zeit,
wenn die abfallende Geschwindigkeit der erkannten Fre
quenz - 0,2 Hz/s beträgt; F12 repräsentiert die Verän
derung über die Zeit, wenn die abfallende Geschwindig
keit - 0,8 Hz/s beträgt; F13 repräsentiert die Verän
derung über die Zeit, wenn die abfallende Geschwindig
keit - 1,0 Hz/s beträgt; F14 repräsentiert die Verän
derung über die Zeit, wenn die abfallende Geschwindig
keit - 2,0 Hz/s beträgt; F15 repräsentiert die Verän
derung über die Zeit, wenn die abfallende Geschwindig
keit - 3,0 Hz/s beträgt und F16 repräsentiert die Ver
änderung über die Zeit, wenn die abfallende Geschwin
digkeit - 6,0 Hz/s beträgt.A method for determining the correction coefficient K will be described below. Fig. 6 shows a graph illustrating a relationship between the value of the correction coefficient K of the reference frequency and the decision time, which is required to decide the presence of corrosive gas (curves A, B, C). The diagram is structured as follows:
The decision time, which is required to decide on the presence of corrosive gas, is plotted on the abscissa; on the ordinate, the detected frequency of the corrosive gas sensor is plotted in Hertz, the difference from the original frequency or initial frequency being used to eliminate the change in the original natural frequency of each sensor. F11 represents a change in the falling speed of the detected frequency with time when the falling speed of the detected frequency is - 0.2 Hz / s; F12 represents the change over time when the falling speed is - 0.8 Hz / s; F13 represents the change over time when the falling speed is - 1.0 Hz / s; F14 represents the change over time when the falling speed is - 2.0 Hz / s; F15 represents the change over time when the falling speed is - 3.0 Hz / s and F16 represents the change over time when the falling speed is - 6.0 Hz / s.
Zusätzlich ist Fs der Schwellenwert (-150 Hz). Bei spielsweise zeigt der Schnittpunkt der Linien Fs und F11 die benötigte Entscheidungszeit, um darüber zu entscheiden, ob korrosives Gas vorhanden ist, wenn der Schwellenwert Fs auf - 150 Hz gesetzt ist und die ab fallende Geschwindigkeit der erfaßten Frequenz - 0,6 Hz/s beträgt.In addition, Fs is the threshold (-150 Hz). At for example, the intersection of lines Fs and F11 the decision time needed to get over it decide whether there is corrosive gas if the Threshold value Fs is set to - 150 Hz and that from falling speed of the detected frequency - 0.6 Hz / s.
Des weiteren zeigt eine Kurve A die Eigenschaften der Entscheidungszeit über das Vorhandensein von korrosi vem Gas, wenn der Schwellenwert Fs auf - 100 Hz ge setzt ist und der Korrekturkoeffizient K der Referenz frequenz auf 0,03 gesetzt ist. Die Kurve A erhält man durch das Verbinden der eingekreisten Stellen, von de nen jede einzelne die Entscheidungszeit von korrosivem Gas darstellt, wenn die Bedingungen für jede einzelne der Frequenz-Differenzen F die Werte Fs = 100 Hz und K = 0,03 betragen.Furthermore, curve A shows the properties of the Decision time about the presence of korrosi vem gas if the threshold Fs is at - 100 Hz is set and the correction coefficient K of the reference frequency is set to 0.03. The curve A is obtained by connecting the circled digits, from de each one decides the time of corrosive Gas represents when the conditions for each one the frequency differences F the values Fs = 100 Hz and K = 0.03.
Die Kurve B zeigt Merkmale der Entscheidungszeit über das Vorhandensein von korrosivem Gas, wenn der Schwel lenwert auf - 100 Hz gesetzt ist und der Korrekturko effizient K der Referenzfrequenz auf 0,04 gesetzt ist. Die Kurve B erhält man durch Verbindung der dreiecks förmigen Markierungen, von denen jede einzelne die Entscheidungszeit für das Vorhandensein von korrosivem Gas unter Berücksichtigung jeder einzelnen der Fre quenz-Differenzen F darstellt. F wird unter den Bedin gungen Fs = - 100 Hz und K = 0,04 ermittelt.Curve B shows characteristics of the decision time the presence of corrosive gas when the smoldering lenwert is set to - 100 Hz and the correction coefficient efficient K of the reference frequency is set to 0.04. The curve B is obtained by connecting the triangles shaped markings, each of which is the Decision time for the presence of corrosive Gas taking into account each one of the Fre represents frequency differences F. F is under the Bedin conditions Fs = - 100 Hz and K = 0.04.
Die Kurve C zeigt Eigenschaften der Entscheidungszeit über das Vorhandensein von korrosivem Gas, wenn der Schwellenwert Fs auf - 100 Hz gesetzt ist und der Kor rekturkoeffizient K der Referenzfrequenz auf 0,05 ge setzt ist. Die Kurve C erhält man durch Verbindung der quadratischen Markierungen, von denen jede einzelne die Entscheidungszeit über das Vorhandensein von kor rosivem Gas dargestellt, und zwar hinsichtlich jeder einzelnen der Frequenz-Differenzen F unter den Bedin gungen Fs = - 100 Hz und K = 0,05.Curve C shows properties of the decision time about the presence of corrosive gas if the Threshold Fs is set to - 100 Hz and the cor correction coefficient K of the reference frequency to 0.05 ge sets is. The curve C is obtained by connecting the square marks, each one of them the decision time about the presence of kor rosy gas, with respect to everyone individual of the frequency differences F under the conditions conditions Fs = - 100 Hz and K = 0.05.
Die Kurve B, in welcher K auf 0,04 gesetzt ist, schneidet die durchgehende Linie F13, was die Verände rung der Entscheidungszeit veranschaulicht, wenn die abfallende Geschwindigkeit der Entscheidungsfrequenz - 1,0 Hz/s beträgt. D.h., ein Alarm wird nach dem Ver streichen der Entscheidungszeit, die durch den Schnittpunkt der Kurve B mit der durchgehenden Linie F13 veranschaulicht ist, ausgelöst. Andererseits schneidet die Kurve B nicht die durchgehenden Linien F11 und F12, von denen jede einzelne die Veränderung der Entscheidungszeit darstellt, wenn die abfallende Geschwindigkeit der erfaßten Frequenz - 0,8 Hz/s oder weniger beträgt. Dies bedeutet, daß der Alarm dann nicht ausgelöst wird, wenn die erfaßte Frequenz mit langsamer Geschwindigkeit abfällt.The curve B, in which K is set to 0.04, intersects the continuous line F13, which changes The decision time is illustrated when the declining speed of decision frequency - is 1.0 Hz / s. This means that an alarm is triggered after Ver cancel the decision time by the Intersection of curve B with the solid line F13 is illustrated triggered. On the other hand curve B does not intersect the solid lines F11 and F12, each one of which is the change represents the decision time when the falling Velocity of the detected frequency - 0.8 Hz / s or is less. This means that the alarm then is not triggered if the detected frequency with slower speed drops.
Die Entscheidungszeit über das Vorhandensein von kor rosivem Gas weist die folgenden Merkmale auf. Wird der Korrekturkoeffizient K reduziert, beispielsweise auf einen Wert von 0,03, so kann die Entscheidungszeit über das Vorhandensein von korrosivem Gas, wie durch die Kurve A dargestellt, verkürzt werden. In diesem Fall wird der Alarm bei der abfallenden Geschwindig keit von - 0,8 Hz/s ausgelöst, nicht jedoch bei der abfallenden Geschwindigkeit von - 6,0 Hz/s oder einem kleineren Wert. Umgekehrt, wenn der Korrekturkoeffi zient ansteigt, beispielsweise auf einen Wert von 0,05, so wird die Entscheidungszeit über das Vorhan densein von korrosivem Gas, wie durch die Kurve C dar gestellt, verlängert. Jedoch wird kein Alarm ausge löst, wenn die abfallende Geschwindigkeit - 1,0 Hz/s oder weniger beträgt.The decision time about the presence of kor Rosive gas has the following characteristics. Will the Correction coefficient K reduced, for example to a value of 0.03, so the decision time about the presence of corrosive gas, such as through curve A is shown, can be shortened. In this The alarm will drop as the speed drops speed of - 0.8 Hz / s triggered, but not with the falling speed of - 6.0 Hz / s or one smaller value. Conversely, if the correction coefficient rises, for example to a value of 0.05, so the decision time about the existing being a corrosive gas as shown by curve C. posed, extended. However, no alarm is triggered triggers when the falling speed - 1.0 Hz / s or less.
Entsprechend kann der Korrekturkoeffizient A in dem Referenzfrequenz-Korrekturbereich 14 des Ausführungs beispiels nach der Fig. 3 durch eine Beziehung zwi schen der unterschiedlichen Rate des Abfallens der Frequenz (durchgezogene Linien F11 etc.) und der Ent scheidungszeit über das Vorhandensein von korrosivem Gas und das Auslösen des Alarms (Kurven A-C), wie in Fig. 6 dargestellt, bestimmt werden.Accordingly, the correction coefficient A in the reference frequency correction area 14 of the embodiment of FIG. 3 can be determined by a relationship between the different rate of falling frequency (solid lines F11 etc.) and the decision time about the presence of corrosive gas and the like Triggering the alarm (curves AC), as shown in Fig. 6, can be determined.
Beispielsweise kann, wenn das Grenzniveau der abfal lenden Geschwindigkeit der Frequenz, das normalerweise erwartet wird, und das Niveau der abfallenden Ge schwindigkeit der Frequenz aufgrund des Vorhandenseins von korrosivem Gas beide - 1,0 Hz/s betragen, der Kor rekturkoeffizient K auf den Wert 0,05 oder höher ge setzt werden, und zwar bei einer abfallenden Geschwin digkeit von - 1,0 Hz/s, wobei kein Alarm ausgelöst wird.For example, if the limit level falls lend speed of frequency that normally is expected, and the level of the falling Ge frequency frequency due to the presence of corrosive gas both - 1.0 Hz / s, the cor correction coefficient K to a value of 0.05 or higher be set, and that at a falling speed speed of - 1.0 Hz / s, whereby no alarm is triggered becomes.
Selbstverständlich kann, um die Erfassungsempfindlich keit zu verbessern, der Korrekturkoeffizient K näher an den Wert 0,05 gesetzt werden. Andererseits kann, um die Erkennungsempfindlichkeit zu verringern bzw. zu verschlechtern, auch ein größerer Korrekturkoeffizient K verwendet werden.Of course, can be sensitive to detection speed to improve, the correction coefficient K closer can be set to the value 0.05. On the other hand, um to reduce or increase the detection sensitivity deteriorate, also a larger correction coefficient K can be used.
Des weiteren kann, verglichen mit dem Ergebnis der konventionellen Bestimmung, die lediglich durch das Setzen des Schwellenwertes mit der Bestimmung durch die Referenzfrequenz erfolgt, wenn der Schwellenwert Fs auf - 150 Hz gesetzt ist, und mit der oben be schriebenen Kurve A, welche die runden Stellen bzw. Markierungen miteinander verbindet, verglichen wird, festgestellt werden, daß die Entscheidungszeit beides mal 25 s beträgt, falls die abfallende Geschwindigkeit der erfaßten Frequenz - 0,6 Hz/s beträgt, jedoch wird in dem Fall, wenn die abfallende Geschwindigkeit der erfaßten Frequenz - 3,0 Hz/s beträgt, die Entschei dungszeit über das Vorhandensein von korrosivem Gas aufgrund des Schwellenwertes 50 s betragen, während die Zeit aufgrund der Referenzfrequenz 45 s beträgt, was bedeutet das diese 5 s schneller ist. Für den Fall, das die abfallende Geschwindigkeit - 2,0 Hz/s beträgt, beträgt die Entscheidungszeit über das Vor handensein von korrosivem Gas aufgrund der Referenz frequenz 70 s, im Gegensatz zu 80 s hinsichtlich des Schwellenwertes. Andererseits beträgt, falls die ab fallende Geschwindigkeit - 1,0 Hz/s beträgt, die Ent scheidungszeit über das Vorhandensein von korrosivem Gas aufgrund der Referenzfrequenz 160 s, im Gegensatz zu 150 s aufgrund des Schwellenwertes. In dem Fall, in dem die abfallende Geschwindigkeit, aufgrund des Ein flusses von Veränderungen der Umgebung, wie Temperatur und Feuchtigkeit oder dergleichen, - 0,6 Hz/s beträgt, wird keine Information über das Vorhandensein von kor rosivem Gas ausgegeben, da die Entscheidungszeit über das Vorhandensein von korrosivem Gas 250 s hinsicht lich des Schwellenwertes beträgt.Furthermore, compared to the result of the conventional determination, which is only by the Set the threshold with the determination the reference frequency occurs when the threshold Fs is set to - 150 Hz, and with the above be written curve A, which the round digits or Links markers together, is compared, be found that the decision time is both times 25 s if the falling speed the detected frequency is - 0.6 Hz / s, however in the case when the falling speed of the detected frequency - 3.0 Hz / s, the decision the presence of corrosive gas be 50 s due to the threshold while the time due to the reference frequency is 45 s, which means that this is 5 s faster. For the Case that the falling speed - 2.0 Hz / s is the decision time for the previous presence of corrosive gas due to the reference frequency 70 s, in contrast to 80 s in terms of Threshold. On the other hand, if the falling speed - 1.0 Hz / s, the Ent divorce period about the presence of corrosive Gas due to the reference frequency 160 s, in contrast 150 s due to the threshold. In the case in which the falling speed, due to the on flow of changes in the environment, such as temperature and moisture or the like, is 0.6 Hz / s, no information about the presence of kor rose gas because the decision time over the presence of corrosive gas for 250 s equal to the threshold.
Wie oben beschrieben, fällt in diesem Ausführungsbei spiel eine Veränderung der Frequenz-Differenz Δ F zwischen der erfaßten Frequenz Fn und der Referenzfre quenz Fr über einen längeren Zeitraum gesehen zuerst exponentiell ab und nähert sich dann, nach einer be stimmten Zeitdauer, an ein festes Niveau an. Das kon vergierende Niveau der Frequenz-Differenz Δ F fällt ab, wenn die abfallende Geschwindigkeit der erfaßten Frequenz Fn ansteigt, und erreicht Null, wenn auch die abfallende Geschwindigkeit abnimmt. Das Auslösen des Alarms und die benötigte Zeit zum Auslösen des Alarms kann durch geeignetes Setzen bzw. Auswählen des Kor rekturkoeffizienten K überwacht werden. Daher kann das Vorhandensein von korrosivem Gas bereits zu einem frü hen Zeitpunkt genau festgestellt werden, wenn der Schwellenwert Fs zum Bestimmen des korrosiven Gases auf das Niveau gesetzt wird, welches unterhalb dem konvertierenden Niveau (negatives Niveau) der Fre quenz-Differenz Δ F liegt, und zwar aufgrund des Ab fallens der normalerweise erwarteten Frequenz. Außer dem kann durch Auswählen bzw. Setzen des Korrektur koeffizienten K ein System zum Bestimmen des Vorhan denseins von korrosivem Gas überwacht werden, um somit Informationen über korrosives Gas früher als die Ent scheidung über das Vorhandensein von korrosivem Gas auszugeben, und zwar durch einfaches Setzen des Schwellenwertes, wenn die erfaßte Frequenz mit hoher Geschwindigkeit abfällt, und um somit Informationen über korrosives Gas erst nach der Entscheidung über das Vorhandensein von korrosivem Gas durch einfaches Setzen des Schwellenwertes zu erhalten, oder um die Information über das korrosive Gas zu unterdrücken, wenn die erfaßte Frequenz mit langsamer Geschwindig keit abfällt.As described above, in this embodiment play a change in the frequency difference Δ F between the detected frequency Fn and the reference frequency quenz Fr first seen over a longer period of time exponentially and then, after a be agreed period of time to a fixed level. The con yawing level of the frequency difference Δ F falls if the falling speed of the detected Frequency Fn increases and reaches zero, albeit that declining speed decreases. Triggering the Alarms and the time required to trigger the alarm can be set or selected by the cor rectification coefficient K are monitored. Therefore, it can Presence of corrosive gas at an early stage hen exact point in time are determined when the Threshold value Fs for determining the corrosive gas is set to the level below that converting level (negative level) of Fre frequency difference Δ F is due to the Ab falling of the frequency normally expected. Except this can be done by selecting or setting the correction coefficients K a system for determining the existing to be monitored for corrosive gas Information about corrosive gas earlier than the Ent divorce about the presence of corrosive gas output, simply by setting the Threshold if the detected frequency is high Speed drops, and therefore information about corrosive gas only after deciding on the presence of corrosive gas by simple Setting the threshold to get or to get the Suppress information about the corrosive gas, if the detected frequency at slow speed speed drops.
Fig. 7 zeigt schematisch ein Diagramm der oben be schriebenen Vorrichtung 10 zum Bestimmen des Vorhan denseins von korrosivem Gas, welche mit einem Feuer melder zusammenarbeitet bzw. in diesen eingebaut ist, und zwar zum Erkennen des Vorhandenseins von korrosi vem Gas, das dann erzeugt wird, wenn ein Feuer aus bricht. Fig. 7 shows schematically a diagram of the above-described device 10 for determining the existence of corrosive gas, which cooperates with or is built into a fire detector, for the detection of the presence of corrosive gas, which is then generated when a fire breaks out.
Bezugnehmend auf Fig. 7 ist eine Vorrichtung 10 zum Bestimmen des Vorhandenseins von korrosivem Gas vorge sehen, sowie eine Überwachungs- und Steuerungstafel 17, Signalleitungen 18, welche die Vorrichtung 10 zum Bestimmen des Vorhandenseins von korrosivem Gas und die Überwachungs- und Steuerungstafel 17 miteinander verbinden, sowie ein Stoff, welcher korrosive Gase 9 erzeugt, wenn ein Feuer ausbricht und Stromversor gungskabel extrem aufgeheizt werden, wie beispielswei se PVC, welches Salzsäure erzeugt.Referring to FIG. 7, a device 10 for determining the presence of corrosive gas is provided, and a monitoring and control panel 17 , signal lines 18 , which connect the device 10 for determining the presence of corrosive gas and the monitoring and control panel 17 to one another , and a substance that generates corrosive gases 9 when a fire breaks out and power supply cables are extremely heated, such as PVC, which generates hydrochloric acid.
Die Vorrichtung zum Bestimmen des Vorhandenseins von korrosivem Gas ist an einem geeigneten Platz ange bracht, beispielsweise an der Decke eines Warnberei ches bzw. zu überwachenden Bereiches. Es soll angenom men werden, daß die Kabel einen Werkstoff bzw. eine Substanz 19, wie PVC, als isolierenden Werkstoff ent halten, und aufgrund ansteigender Stromstärken über mäßig aufgeheizt werden, wobei korrosives Gas ent steht, wie beispielsweise HCl. Die Vorrichtung 10 zum Erkennen des Vorhandenseins von korrosivem Gas erkennt das korrosive Gas, wie oben beschrieben, aufgrund des Erzeugens von korrosivem Gas, und die Überwachungs- und Steuerungstafel 17 löst einen Alarm aus. In diesem Fall kann ein Schalter in einer Schalteinrichtung ab fallen, um die Stromversorgung zu unterbrechen, und eine Feuerunterscheidungseinrichtung kann zusätzlich zu dem Auslösen des Alarms aktiviert werden.The device for determining the presence of corrosive gas is placed in a suitable place, for example on the ceiling of a warning area or area to be monitored. It should be assumed that the cables contain a material or substance 19 , such as PVC, as an insulating material, and are moderately heated due to increasing currents, with corrosive gas, such as HCl. The corrosive gas presence detection device 10 detects the corrosive gas due to the generation of the corrosive gas as described above, and the monitoring and control panel 17 triggers an alarm. In this case, a switch in a switching device can drop off to cut off the power supply, and a fire discriminator can be activated in addition to triggering the alarm.
Fig. 8 zeigt schematisch die Anwendung der Vorrichtung 10 zum Erkennen des Vorhandenseins von korrosivem Gas in einer Fabrik zum Herstellen von Halbleitern. FIG. 8 schematically shows the application of the device 10 for detecting the presence of corrosive gas in a semiconductor manufacturing factory.
Bezugnehmend auf Fig. 8 sind die Vorrichtung 10 zum Erkennen des Vorhandenseins von korrosivem Gas darge stellt, welche korrosive Gase 9 erkennt, die Überwa chungs- und Steuerungstafel 17, die Signalleitungen 18, welche die Vorrichtung 10 zum Erkennen des Vorhan denseins von korrosivem Gas und die Überwachungs- und Steuerungstafel 17 miteinander verbinden, ein Ventil zum Verhindern des Austretens von korrosivem Gas 9, Signalleitungen 21, welche die Überwachungs- und Steu erungstafel 9 und das Ventil 20 miteinander verbinden, ein Vorratsbehälter 22 zum Speichern von korrosivem Gas 9, Fertigungseinrichtungen 23 und 24 wie CVD/Epi- Öfen, eine Rohrleitung 25 zum Einleiten von korrosivem Gas 9 in die Fertigungseinrichtungen durch das Ventil 20 hindurch, und eine Rohrleitung 26 zum Einleiten von korrosivem Gas 9 in eine Entgiftungseinrichtung.Referring to FIG. 8, the device 10 for detecting the presence of corrosive gas is Darge which corrosive gases 9 recognizes ceutical the surveil and control panel 17, the signal lines 18 that the device 10 for detecting the EXISTING dens one of corrosive gas and connect the monitoring and control panel 17 to one another, a valve for preventing the escape of corrosive gas 9 , signal lines 21 which connect the monitoring and control panel 9 and the valve 20 to one another, a storage container 22 for storing corrosive gas 9 , production facilities 23 and 24 such as CVD / Epi ovens, a pipeline 25 for introducing corrosive gas 9 into the manufacturing facilities through the valve 20 , and a pipeline 26 for introducing corrosive gas 9 into a detoxification facility.
Sollte irgendetwas mit den Rohrleitungen 25 und 26, welche von korrosivem Gas 9 durchströmt werden, nicht in Ordnung sein, und korrosives Gas 9 strömt aus den Rohrleitungen aus, so wird von der Vorrichtung zum Er kennen des Vorhandensein von korrosivem Gas das Leck entdeckt und über die Überwachungs- und Steuerungsta fel 17 wird das Ventil 20 aktiviert, um das Durchströ men von korrosivem Gas 9 zu unterbinden.If anything is wrong with the pipes 25 and 26 through which corrosive gas 9 flows, and corrosive gas 9 flows out of the pipes, the device for detecting the presence of corrosive gas will detect and leak the leak the monitoring and control panel 17 , the valve 20 is activated in order to prevent the flow of corrosive gas 9 .
Fig. 9 zeigt ein Blockdiagramm, welches ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veran schaulicht. Fig. 9 shows a block diagram illustrating a second embodiment of the present invention.
In diesem Ausführungsbeispiel sind ein Maximalwert- Überwachungsbereich als Maximalwert-Überwachungsein richtung und ein Ermittlungsbereich zum Ermitteln ei nes sich verändernden Durchschnittswertes als Ermitt lungseinrichtung zum Ermitteln eines sich verändernden Durchschnittswertes zusätzlich zu der Vorrichtung 10 zum Erkennen des Vorhandenseins von korrosivem Gas, die in Fig. 3 dargestellt ist, vorhanden.In this embodiment, a maximum value monitoring area as a maximum value monitoring device and a determining area for determining a changing average value as a determining device for determining a changing average value are in addition to the device 10 for detecting the presence of corrosive gas, which are shown in FIG. 3 is shown.
Bezugnehmend auf Fig. 9 ist ein Maximalwert-Überwa chungsbereich 27 dargestellt, welcher fortlaufend Da ten von dem Frequenzdaten-Eingangsbereich 11 erhält. Enthält die in dem Frequenzdaten-Eingangsbereich 11 erfaßte Frequenz Störelemente, und die Veränderung der erfaßten Frequenz überschreitet ein vorher bestimmtes Niveau, so überwacht der Maximalwert-Überwachungsbe reich 27 die Veränderung der Frequenz. Des weiteren ist ein Ermittlungsbereich 28 zum Ermitteln eines sich verändernden Durchschnittswertes zwischen dem Maximal wert-Überwachungsbereich 27 und dem Frequenz-Diffe renz-Erfassungsbereich 12 vorgesehen. Die Ermittlungs einrichtung 28 zum Ermitteln eines sich verändernden Durchschnittswertes berechnet den sich verändernden Durchschnittswert jedesmal dann, wenn eine vorher be stimmte Vielzahl von Erfassungsdaten erhalten wird, um die Veränderung der Frequenz zu überwachen, wenn die in dem Frequenzdaten-Eingangsbereich 11 erfaßte Fre quenz Störelemente enthält und die Veränderung der er faßten Frequenz ein vorher bestimmtes Niveau über schreitet.Referring to FIG. 9, a maximum value monitoring area 27 is shown, which continuously receives data from the frequency data input area 11 . If the frequency detected in the frequency data input area 11 contains interference elements and the change in the detected frequency exceeds a predetermined level, the maximum value monitoring region 27 monitors the change in frequency. Furthermore, a determination area 28 is provided for determining a changing average value between the maximum value monitoring area 27 and the frequency difference detection area 12 . The determining means 28 for determining a changing average value calculates the changing average value each time a predetermined plurality of detection data is obtained to monitor the change in frequency when the frequency detected in the frequency data input area 11 contains interference elements and the change in the frequency he detects exceeds a predetermined level.
Die erfaßten und von dem Frequenzdaten-Eingangsbereich 11 in digitale Daten umgewandelten Frequenzdaten wer den an den Maximalwert-Überwachungsbereich 27 und den Ermittlungsbereich 28 zum Ermitteln eines sich verän dernden Durchschnittswertes weitergeleitet. In dem Ma ximalwert-Überwachungsbereich 27 und der Ermittlungs einrichtung 28 zum Ermitteln eines sich verändernden Durchschnittswertes wird das maximale Niveau der Fre quenzänderung überwacht und ein sich verändernder Durchschnittswert berechnet, um Störelemente, wie zeitweilige Störungen oder eine kurze Störung aus der analogen Erfassung heraus, abzutrennen bzw. herauszu filtern. Entsprechend können in diesem Ausführungsbei spiel falsche Informationen über das Vorhandensein von korrosivem Gas aufgrund von zeitweiligen bzw. vorüber gehenden Störungen hinsichtlich Temperaturschwankun gen, Feuchtigkeit und einer Stromquelle vermieden wer den, wodurch die Zuverlässigkeit des Erfassens von korrosivem Gas verbessert wird.The frequency data recorded and converted into digital data by the frequency data input area 11 is forwarded to the maximum value monitoring area 27 and the determination area 28 for determining a changing average value. In the maximum value monitoring area 27 and the determining device 28 for determining a changing average value, the maximum level of the frequency change is monitored and a changing average value is calculated in order to separate disturbing elements, such as temporary disturbances or a brief disturbance from the analog detection or filter out. Accordingly, in this embodiment, incorrect information about the presence of corrosive gas due to intermittent disturbances in terms of temperature fluctuations, humidity, and a power source can be avoided, thereby improving the reliability of the detection of corrosive gas.
Fig. 10 zeigt ein Blockdiagramm, welches ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veran schaulicht. Fig. 10 is a block diagram illustrating a third embodiment of the present invention veran.
In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Zeitmeßbereich 29 als Zeitmeßeinrichtung zusätzlich zu der Vorrich tung 10 zum Erkennen des Vorhandenseins von korrosivem Gas zu der Vorrichtung nach der Fig. 3 vorgesehen. In this exemplary embodiment, a time measuring area 29 is provided as a time measuring device in addition to the device 10 for detecting the presence of corrosive gas in the device according to FIG. 3.
Bezugnehmend auf Fig. 10 ist ein Zeitmeßbereich 29 zwischen dem Entscheidungsbereich 13 über das Vorhan densein von korrosivem Gas und dem Alarmauslösebereich 16 vorgesehen. Nur dann, wenn die Entscheidung über das Vorhandensein von korrosivem Gas von dem Entschei dungsbereich 13 über das Vorhandensein von korrosivem Gas über eine vorher bestimmte Zeitdauer oder länger anhält, gibt der Zeitmeßbereich 29 die Entscheidung an den Alarmauslösebereich 16 weiter.Referring to FIG. 10, a time measurement area 29 is provided between the decision area 13 on the existence of corrosive gas and the alarm trigger area 16 . Only when the decision about the presence of corrosive gas from the decision area 13 about the presence of corrosive gas continues for a predetermined period of time or longer does the time measurement area 29 forward the decision to the alarm trigger area 16 .
In diesem Ausführungsbeispiel wird, wenn korrosives Gas für eine vorher bestimmte Zeitdauer oder länger erfaßt wird, das Vorhandensein von korrosivem Gas er kannt. Entsprechend können in diesem Ausführungsbei spiel falsche Informationen über das Vorhandensein von korrosivem Gas aufgrund von zeitweiligen Störungen aufgrund von Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit und einer Spannungsversorgung vermieden werden, wodurch die Zuverlässigkeit des Erkennens des Vorhandenseins von korrosivem Gas ansteigt.In this embodiment, if corrosive Gas for a predetermined period of time or longer the presence of corrosive gas is detected knows. Accordingly, in this embodiment play wrong information about the existence of corrosive gas due to temporary disturbances due to temperature fluctuations, humidity and a power supply can be avoided, whereby the reliability of recognizing the existence of corrosive gas increases.
Fig. 11 zeigt ein Blockdiagramm, welches ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veran schaulicht. Fig. 11 is a block diagram illustrating a fourth embodiment of the present invention veran.
In diesem Ausführungsbeispiel sind der Sensor 1 für korrosives Gas und der Oszillationsschaltkreis 7, die in Fig. 3 dargestellt sind, aus einer Vielzahl von Be reichen zum Erkennen des Vorhandenseins von korrosivem Gas und einer Vielzahl von Detektoren für das Vorhan densein von korrosivem Gas gebildet, wobei die Detek toren für das Vorhandensein von korrosivem Gas eine Vielzahl von Übertragungsschaltkreisen aufweisen, von denen jeder einzelne eine eigene vorher bestimmte Adresse aufweist. Zusätzlich ist in diesem Ausfüh rungsbeispiel ein Empfangsbereich als Frequenzdaten- Eingangsbereich vorgesehen, welcher als Einrichtung zum probeweisen Feststellen der Frequenz vorgesehen ist, und ein Detektornummer-Zählbereich 26, welcher zwischen dem Entscheidungsbereich über das Vorhanden sein von korrosivem Gas und dem Alarmausgabebereich angeordnet ist.In this embodiment, the corrosive gas sensor 1 and the oscillation circuit 7 shown in Fig. 3 are formed of a plurality of areas for detecting the presence of corrosive gas and a plurality of detectors for the presence of corrosive gas, wherein the detectors for the presence of corrosive gas have a plurality of transmission circuits, each of which has its own predetermined address. In addition, in this exemplary embodiment, a reception area is provided as the frequency data input area, which is provided as a device for test-setting the frequency, and a detector number counting area 26 , which is arranged between the decision area on the presence of corrosive gas and the alarm output area.
Bezugnehmend auf Fig. 11 ist eine Steuerungstafel 30 mit einer Vielzahl von Detektoren 32a, 32b, . . . 32n für korrosives Gas über eine Signalleitung 31 verbun den. Jeder einzelne der Detektoren 32a, 32b, . . . 32n für korrosives Gas enthält einen Erfassungsbereich für das Vorhandensein von korrosivem Gas in analogem Auf bau und einen Übertragungsschaltkreis 34 zum Übertra gen eines Ausgangssignales von dem Erfassungsbereich 33 für korrosives Gas zu der Steuerungstafel 30. Jeder einzelne der Übertragungsschaltkreise 34, die in einer Vielzahl von Detektoren 32a, 32b, . . . 32n für korrosi ves Gas vorhanden sind, weist eine eigene, vorher be stimmte Adresse auf. Der Übertragungsschaltkreis 34 zählt die Anzahl der Rufimpulse von der Steuerungsta fel 30. Stimmt der Zählwert mit der Adresse des Über tragungsschaltkreises 34 überein, so sendet der Über tragungsschaltkreis 34 ein analoges Erfassungsaus gangssignal zu einer freien Zeit, welche innerhalb ei nes Impulsintervalles des Rufimpulses liegt. Der in nere Aufbau der Steuerungstafel 30 soll nun nachfol gend beschrieben werden.Referring to Fig. 11 is a control panel 30 with a plurality of detectors 32 a, 32 b,. . . 32 n for corrosive gas via a signal line 31 connected. Each one of the detectors 32 a, 32 b,. . . 32 n for corrosive gas includes a detection area for the presence of corrosive gas in an analog structure and a transmission circuit 34 for transmitting an output signal from the detection area 33 for corrosive gas to the control panel 30 . Each one of the transmission circuits 34 , which in a plurality of detectors 32 a, 32 b,. . . 32 n for corrosive gas has its own, previously determined address. The transmission circuit 34 counts the number of ringing pulses from the control panel 30 . Does the count with the address of About tragungsschaltkreises match 34, the About sends tragungsschaltkreis 34 an analog input signal to Erfassungsaus a free time which is within ei nes pulse interval of the ringing pulse. The inner structure of the control panel 30 will now be described below.
Der Empfangsbereich 35, der als Empfangseinrichtung ausgebildet ist, sendet Rufimpulse an eine Vielzahl von Detektoren 32a, 32b, . . . 32n für korrosives Gas. Der Empfangsbereich 35 sammelt die analogen Erfas sungsausgabedaten von jedem einzelnen der Detektoren 32a, 32b, . . . 32n für korrosives Gas mittels eines Auswahlverfahrens und wandelt diese in digitale Daten um.The receiving area 35 , which is designed as a receiving device, sends call pulses to a plurality of detectors 32 a, 32 b,. . . 32 n for corrosive gas. The reception area 35 collects the analog acquisition output data from each of the detectors 32 a, 32 b,. . . 32 n for corrosive gas using a selection process and converts it into digital data.
Andererseits enthält der Empfangsbereich 35 auch einen Speicherbereich und speichert die analogen Erfassungs ausgabedaten, die in jedem einzelnen der Detektoren 32a, 32b, . . . 32n in digitale Daten umgewandelt wur den, ab und gibt anschließend die umgewandelten Daten an den Frequenz-Differenz-Erfassungsbereich 12 weiter. In dem Frequenz-Differenz-Erfassungsbereich 12 wird die Frequenz-Differenz Δ F zwischen der erfaßten Fre quenz Fn und der Referenzfrequenz Fr ermittelt. Die Referenzfrequenz Fr, die benutzt wird, um die Fre quenz-Differenz Δ F zu bilden, wird von dem Referenz frequenz-Korrekturbereich 14 und dem Referenzfrequenz- Setzbereich 15 erzeugt.On the other hand, the reception area 35 also includes a storage area and stores the analog detection output data, which in each of the detectors 32 a, 32 b,. . . 32 n were converted into digital data, and then forwards the converted data to the frequency difference detection region 12 . In the frequency difference detection area 12 , the frequency difference Δ F between the detected frequency Fn and the reference frequency Fr is determined. The reference frequency Fr, which is used to form the frequency difference ΔF, is generated by the reference frequency correction area 14 and the reference frequency setting area 15 .
Das Ausgangssignal des Frequenz-Differenz-Erfassungs bereiches 12 wird an den Entscheidungsbereich 13 für das Vorhandensein von korrosivem Gas weitergeleitet. Der Entscheidungsbereich 13 für das Vorhandensein von korrosivem Gas vergleicht den vorher bestimmten Schwellenwert Fs mit der Frequenz-Differenz Δ F. Ent spricht die Frequenz-Differenz Δ F dem Schwellenwert Fs oder liegt sie unter diesem, so entscheidet der Entscheidungsbereich 13 für das Vorhandensein von kor rosivem Gas, daß ein korrosives Gas vorhanden ist, welches eine vorher bestimmte Dichte überschreitet, und gibt die Entscheidung an den Detektornummer-Zähl bereich 36 aus. Der Detektornummer-Zählbereich 36 zählt die Anzahl der Detektoren, welche über das Vor handensein von korrosivem Gas entscheiden, und zwar die relevanten Detektoren unter den Detektoren 32a, 32b, . . . 32n. Wenn die Anzahl der Detektoren, welche über das Vorhandensein von korrosivem Gas entscheiden, höher als die voreingestellte Anzahl ist, so gibt der Detektornummer-Zählbereich 36 die Entscheidung an den Alarmausgabebereich 16 weiter. Ein Alarm hinsichtlich des Vorhandenseins von korrosivem Gas wird von dem Alarmausgabebereich 16 entsprechend der Entscheidung des Detektornummer-Zählbereiches 36 ausgelöst.The output signal of the frequency difference detection area 12 is forwarded to the decision area 13 for the presence of corrosive gas. The decision area 13 for the presence of corrosive gas compares the previously determined threshold value Fs with the frequency difference ΔF. If the frequency difference ΔF corresponds to or lies below the threshold value Fs, the decision area 13 decides for the presence of kor rosive gas, that a corrosive gas is present, which exceeds a predetermined density, and outputs the decision to the detector number counting area 36 . The detector number counting area 36 counts the number of detectors which decide on the presence of corrosive gas, namely the relevant detectors among the detectors 32 a, 32 b. . . 32 n. If the number of detectors which decide on the presence of corrosive gas is higher than the preset number, the detector number counting area 36 passes the decision on to the alarm output area 16 . An alarm regarding the presence of corrosive gas is triggered by the alarm output section 16 in accordance with the decision of the detector number counting section 36 .
In diesem Ausführungsbeispiel wird das Vorhandensein von korrosivem Gas dann erkannt, wenn eine Anzahl von Detektoren für korrosives Gas, und zwar mehr als die vorhergesehene Anzahl unter den Detektoren 32a, 32b, . . . 32n, korrosives Gas erkennt. Hierdurch können fal sche Informationen über das Vorhandensein von korrosi vem Gas aufgrund von zeitweiligen Störungen aufgrund von teilweisen Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit und einer Spannungsquelle vermieden werden, wodurch die Zuverlässigkeit des Erkennens von korrosivem Gas verbessert wird.In this embodiment, the presence of corrosive gas is detected when a number of detectors for corrosive gas, more than the predicted number among the detectors 32 a, 32 b,. . . 32 n, recognizes corrosive gas. This can prevent false information about the presence of corrosive gas due to temporary disturbances due to partial temperature fluctuations, humidity and a voltage source, thereby improving the reliability of the detection of corrosive gas.
Fig. 12 zeigt ein Blockdiagramm, welches ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veran schaulicht. Fig. 12 shows a block diagram illustrating a fifth embodiment of the present invention.
In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Quarz 37 für das Referenzsignal, ein Schwingungsschaltkreis als Ein richtung zum Erzeugen von Schwingungen des Quarzes 37, ein Mischschaltkreis als Mischeinrichtung zum Mischen der Frequenz des Oszillationsschaltkreis 38 und der Frequenz von dem Oszillationsschaltkreis 7 zum Erzeu gen von Schwingungen in dem Sensor 1 für korrosives Gas vorgesehen, und ein Hochpaßschaltkreis 40 ist als Auswahleinrichtung zum Ändern des Signales zum Verän dern der Frequenz aufgrund des Vorhandenseins von kor rosivem Gas aus dem Mischschaltkreis 39 zusätzlich zu der in der Fig. 3 dargestellten Erfassungsvorrichtung 10 vorhanden.In this embodiment, a crystal 37 for the reference signal, an oscillation circuit as a device for generating vibrations of the quartz 37 , a mixing circuit as a mixer for mixing the frequency of the oscillation circuit 38 and the frequency of the oscillation circuit 7 for generating vibrations in the sensor 1 is provided for corrosive gas, and a high-pass circuit 40 is provided as a selector for changing the signal to change the frequency due to the presence of corrosive gas from the mixing circuit 39 in addition to the detection device 10 shown in FIG. 3.
Bezugnehmend auf Fig. 12 ist ein Sensor 1 für korrosi ves Gas vorgesehen, welcher einen Quarz aufweist, wel cher wiederum von dem Oszillationsschaltkreis 7 in Schwingungen versetzt wird, und zwar mit einer Frequenz, welche eine Kombination aus der Eigenfrequenz (ungefähr 10 MHz) der veränderten Frequenz aufgrund des Einflusses von Störungen oder dergleichen und der veränderten Frequenz aufgrund des Einflusses von korrosivem Gas ist.Referring to Fig. 12, there is provided a corrosive gas sensor 1 having a quartz crystal which is in turn vibrated by the oscillation circuit 7 at a frequency which is a combination of the natural frequency (about 10 MHz) changed frequency due to the influence of interference or the like and the changed frequency due to the influence of corrosive gas.
Der Quarz 37 für das Referenzsignal wird von dem Os zillationsschaltkreis 38 in Schwingung versetzt, und zwar mit einer Frequenz, welche die Kombination der Eigenfrequenz (ungefähr 10 MHz) und der veränderten Frequenz aufgrund des Einflusses von Störungen oder dergleichen ist.The quartz 37 for the reference signal is oscillated by the oscillation circuit 38 at a frequency which is the combination of the natural frequency (approximately 10 MHz) and the changed frequency due to the influence of interference or the like.
Der Mischschaltkreis 39, wie ein DBM (double balanced mixer), mischt jeweils das Signal von dem Oszilla tions- bzw. Schwingungsschaltkreis 7 und das Signal von dem Schwingungsschaltkreis 38, um ein Signal zu erzeugen, das eine aufsummierte Frequenz enthält (die Kombination der Eigenfrequenz von 20 MHz, die verän derte Frequenz aufgrund des Einflusses von Störungen oder dergleichen, die mit der Zahl zwei multipliziert wird, und die veränderte Frequenz aufgrund des Ein flusses von korrosivem Gas), und ein Signal, welches eine Differenzfrequenz aufweist (die Frequenz, die durch den Einfluß von korrosivem Gas verändert wird).The mixing circuit 39 as a DBM (double balanced mixer), in each case mixes the signal from the Oszilla TION or oscillation circuit 7 and the signal from the oscillation circuit 38 to generate a signal containing a summed frequency (the combination of the natural frequency of 20 MHz, the changed frequency due to the influence of interference or the like multiplied by the number two, and the changed frequency due to the influence of corrosive gas), and a signal having a difference frequency (the frequency which is changed by the influence of corrosive gas).
Der Hochpaßschaltkreis 40 entfernt die Summenfrequenz aus dem Mischschaltkreis 39 und gibt nur die Diffe renzfrequenz aus.The high-pass circuit 40 removes the sum frequency from the mixing circuit 39 and only outputs the difference frequency.
Der Frequenzdaten-Eingangsbereich 11 nimmt probeweise die Differenzfrequenz von dem Hochpaßschaltkreis 40 in vorher bestimmten Zyklen auf, beispielweise in einem Zyklus von fünf Sekunden, um die Daten in digitale Si gnaldaten umzuwandeln und diese Daten anschließend auszugeben.The frequency data input section 11 samples the difference frequency from the high-pass circuit 40 in predetermined cycles, for example, in a cycle of five seconds, to convert the data into digital signal data and then to output this data.
In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Veränderung der Frequenz aufgrund des Vorhandenseins von korrosi vem Gas in dem Frequenzausgabesignal des Sensors 1 für korrosives Gas, der als Quarz ausgeführt ist, und der Frequenz des Quarzes 37 für das Referenzsignal ausge geben, und das Vorhandensein von korrosivem Gas wird dann erkannt, wenn die Daten das vorher bestimmte Alarmniveau überschreiten. Entsprechend kann in diesem Ausführungsbeispiel ein einfacher und kostengünstiger Frequenzzählschaltkreis verwendet werden, mit einer Auflösung von höchstens 1 Hz bei ± 5 kHz, und zwar an statt eines komplizierten und teueren Frequenzzähl schaltkreises mit einer Auflösung von 1 Hz bei 10 MHz. Des weiteren können, da die Veränderungen der Frequenz durch Störungen aufgrund von Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit und einer Spannungsquelle sowohl in dem Sensor 1 für korrosives Gas als auch dem Quarz 37 für das Referenzsignal auftreten, die Störungen durch Er mitteln der Differenz zwischen der Frequenz des Sen sors für das korrosive Gas und derjenigen des Quarzes für ein Referenzsignal entfernt bzw. ausgelöscht wer den.In this embodiment, a change in frequency due to the presence of corrosive gas in the frequency output signal of the sensor 1 for corrosive gas, which is in the form of quartz, and the frequency of the quartz 37 for the reference signal, and the presence of corrosive gas will detected when the data exceeds the previously determined alarm level. Accordingly, in this embodiment, a simple and inexpensive frequency counter circuit can be used, with a resolution of at most 1 Hz at ± 5 kHz, instead of a complicated and expensive frequency counter circuit with a resolution of 1 Hz at 10 MHz. Furthermore, since the changes in frequency due to disturbances due to temperature fluctuations, humidity and a voltage source occur in both the sensor 1 for corrosive gas and the quartz 37 for the reference signal, the disturbances may occur by determining the difference between the frequency of the sensor for the corrosive gas and that of the quartz for a reference signal removed or extinguished who.
Fig. 13 zeigt ein Blockdiagramm, welches ein sechstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veran schaulicht. Fig. 13 is a block diagram illustrating a sixth embodiment of the present invention veran.
In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Wartungssignal des Sensors 1 für korrosives Gas entsprechend der sä kularen Verschlechterung des Quarzes ausgegeben. Des weiteren ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Erken nungsbereich 41 für ein Wartungsniveau als Erkennungs einrichtung für ein Wartungsniveau vorgesehen, sowie ein Wartungsniveau-Ausgabebereich 42 als Wartungsni veau-Ausgabeeinrichtung, welche beide zu der Anordnung der Vorrichtung 10 für das Erkennen von korrosivem Gas, die in Fig. 3 dargestellt ist, zusätzlich vorge sehen sind.In this embodiment, a maintenance signal of the sensor 1 for corrosive gas is output in accordance with the secular deterioration of the quartz. Furthermore, in this exemplary embodiment, a detection area 41 for a maintenance level is provided as a detection device for a maintenance level, and a maintenance level output area 42 as a maintenance level output device, both of which relate to the arrangement of the device 10 for the detection of corrosive gas, which in Fig. 3 is shown, additionally are seen.
In der Fig. 13 vergleicht die Erkennungseinrichtung 41 für ein Wartungsniveau die von dem Sensor 1 für korro sives Gas erkannte Frequenz mit einem vorher bestimm ten Wartungsniveau der Frequenz.In FIG. 13, the detecting means 41 compares a maintenance level of the frequency detected by the sensor 1 KORRO immersive gas with a predetermined limited hours th maintenance level of frequency.
Der Wartungssignal-Ausgabebereich 42 gibt das War tungssignal entsprechend mit dem Ausgabesignal des Er fassungsbereichs 41 für ein Wartungsniveau aus.The maintenance signal output section 42 outputs the maintenance signal corresponding to the output signal of the detection section 41 for a maintenance level.
Die gesammelten Frequenzprobendaten, die von dem Fre quenzdaten-Eingangsbereich 11 in digitale Daten umge wandelt wurden, werden an den Frequenz-Differenz-Er fassungsbereich 12 und den Erfassungsbereich 41 für ein Wartungsniveau weitergeleitet. Der Erkennungsbe reich 41 für ein Wartungsniveau vergleicht den ausge gebenen Wert der Frequenz mit deren Anfangswert. Wird ein Frequenzniveau außerhalb des zugelassenen Berei ches ermittelt, so wird erkannt, daß der Quarz auf grund einer säkularen Verschlechterung des Quarzes nicht mehr die gewünschte Leistung erbringt, und es wird von der Erkennungseinrichtung 41 für ein War tungsniveau die Entscheidung zu dem Signalausgabebe reich 42 für ein Wartungssignal weitergegeben. Der Si gnalausgabebereich 42 für ein Wartungssignal gibt ein Wartungssignal entsprechend dem Ausgabesignal des Er fassungsbereiches 41 für ein Wartungsniveau aus.The collected frequency sample data, which has been converted from the frequency data input area 11 into digital data, is forwarded to the frequency difference detection area 12 and the detection area 41 for a maintenance level. The detection area 41 for a maintenance level compares the output value of the frequency with its initial value. If a frequency level outside the permitted range is determined, it is recognized that the quartz no longer provides the desired performance due to a secular deterioration of the quartz, and the decision device 41 for a maintenance level decides on the signal output area 42 for passed a maintenance signal. The signal output area 42 for a maintenance signal outputs a maintenance signal corresponding to the output signal of the detection area 41 for a maintenance level.
In diesem Ausführungsbeispiel wird das Wartungssignal dann erzeugt, wenn die Frequenzdaten des Sensors 1 für korrosives Gas, welcher als Quarz ausgeführt ist, den vorher bestimmten Wartungsbereich aufgrund der säkula ren Verschlechterung des Quarzes überschreiten. Ent sprechend kann in diesem Ausführungsbeispiel der Sen sor für korrosives Gas, welcher außerhalb des festge legten Frequenzbereiches liegt und kein korrosives Gas mehr erkennen kann, sofort ausgewechselt werden.In this embodiment, the maintenance signal is generated when the frequency data of the sensor 1 for corrosive gas, which is designed as a quartz, exceed the predetermined maintenance range due to the secular deterioration of the quartz. Accordingly, in this exemplary embodiment, the sensor for corrosive gas, which lies outside the defined frequency range and can no longer detect corrosive gas, can be replaced immediately.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind zusätzlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel, das in der Fig. 3 dar gestellt ist, der Erkennungsbereich 41 für ein War tungsniveau und der Wartungssignalausgabebereich 42 vorgesehen. Jedoch können der Erfassungsbereich 41 für ein Wartungssignal und der Wartungssignalausgabebe reich 42 auch zu dem zweiten bis fünften Ausführungs beispiel hinzugefügt werden.According to this embodiment, in addition to the first embodiment, which is shown in FIG. 3, the detection area 41 for a maintenance level and the maintenance signal output area 42 are provided. However, the maintenance signal detection area 41 and the maintenance signal output area 42 can also be added to the second to fifth embodiments.
Claims (19)
einen Sensor (1) für korrosives Gas zum Erkennen des korrosiven Gases durch eine Veränderung der Oszillationsfrequenz;
eine Einrichtung (7) zum Erzeugen von Schwingungen in dem Sensor (1) für korrosives Gas;
eine Einrichtung (11) zum Entnehmen von Frequenz proben, die von dem Sensor (1) für korrosives Gas in einem vorher bestimmten Zyklus erfaßt wurden;
einer Einrichtung (12) zum Erkennen einer Fre quenz-Differenz zwischen der erfaßten Frequenz und einer Referenzfrequenz zu jedem Zeitpunkt, zu dem die erfaßte Frequenz von der Einrichtung (11) zum Entnehmen von Frequenzproben entnommen wurde;
eine Entscheidungseinrichtung (13) für korrosives Gas zum Entscheiden über das Vorhandensein von korrosivem Gas, wenn die Frequenz-Differenz, die von der Einrichtung (12) zum Erkennen einer Fre quenz-Differenz bestimmt wurde, einen vorher be stimmten Schwellenwert überschreitet;
und einen Betriebsbereich (50) für die Referenz frequenz, zum Verarbeiten und Setzen der nächsten Referenzfrequenz, die mit der erfaßten Frequenz verglichen werden soll, basierend auf der Fre quenz-Differenz, wenn die Frequenz-Differenz beim nächsten Mal ermittelt wird.1. A device for detecting the presence of corrosive gas with a sensor for corrosive gas for detecting the corrosive gas by a change in the oscillation frequency and a device for generating vibrations in the sensor for corrosive gas, characterized by
a sensor ( 1 ) for corrosive gas for detecting the corrosive gas by changing the oscillation frequency;
means ( 7 ) for generating vibrations in the sensor ( 1 ) for corrosive gas;
means ( 11 ) for taking frequency samples detected by the corrosive gas sensor ( 1 ) in a predetermined cycle;
means ( 12 ) for detecting a frequency difference between the detected frequency and a reference frequency each time the detected frequency was taken by the means ( 11 ) for taking frequency samples;
a corrosive gas decision means ( 13 ) for deciding the presence of corrosive gas when the frequency difference determined by the means ( 12 ) for detecting a frequency difference exceeds a predetermined threshold;
and an operating range ( 50 ) for the reference frequency for processing and setting the next reference frequency to be compared with the detected frequency based on the frequency difference when the frequency difference is determined next time.
Eine Referenzfrequenz-Korrektureinrichtung (14) zum Korrigieren der Referenzfrequenz durch Multi plikation der Frequenz-Differenz mit einem vorher bestimmten Koeffizienten, der einen Wert kleiner als 1 aufweist, und durch Addieren des erhaltenen Niveaus zu der Referenzfrequenz;
und eine Setzeinrichtung (15) für die Referenzfre quenz zum Setzen des Niveaus der korrigierten Re ferenzfrequenz, die von der Referenzfrequenz-Kor rektureinrichtung (14) als nächste Referenzfre quenz ermittelt wurde.2. The apparatus of claim 1, wherein the operating range ( 50 ) for the reference frequency comprises:
A reference frequency correction means ( 14 ) for correcting the reference frequency by multiplying the frequency difference by a predetermined coefficient having a value smaller than 1 and adding the obtained level to the reference frequency;
and a reference frequency setting device ( 15 ) for setting the level of the corrected reference frequency, which was determined by the reference frequency correction device ( 14 ) as the next reference frequency.
und eine Ermittlungseinrichtung (28) zum Ermitteln eines sich verändernden bzw. eines aktuellen Durchschnittswertes zu jedem Zeitpunkt, zu dem eine vorher bestimmte Vielzahl von Erfassungsdaten erhalten wird.4. Apparatus according to claim 1 to 3, further comprising a maximum value monitoring device ( 27 ) for monitoring a change in the frequency determined by the means ( 11 ) for taking frequency samples when the change in the detected frequency is the previously determined level exceeds;
and a determining device ( 28 ) for determining a changing or a current average value at any point in time at which a predetermined plurality of acquisition data is obtained.
wobei der Sensor (1) für korrosives Gas und die Einrichtung (7) zum Erzeugen von Schwingungen aus einer Vielzahl von Detektoren (32a, 32b, . . . 32n) für korrosives Gas gebildet ist, welche eine Vielzahl von Erfassungsbereichen (33) für korrosives Gas und eine Vielzahl von Übertragungsschaltkreisen (34) beinhalten, wobei jeder einzelne der Schalt kreise (34) eine vorher bestimmte eigene Adresse aufweist;
wobei eine Empfangseinrichtung (35) für jede Ein richtung zum Entnehmen von Frequenzproben vorgese hen ist, wenn diese den jeweiligen Detektor (32a, 32b, . . . 32n) für korrosives Gas anspricht, um Er fassungs-Ausgabedaten hiervon zu sammeln und die jeweiligen Ausgabedaten in jedem einzelnen der De tektoren (32a, 32b, . . . 32n) für korrosives Gas zu speichern;
und wobei eine Detektornummer-Zähleinrichtung (26) vorgesehen ist, welche die Anzahl der Entscheidun gen über das Vorhandensein von korrosivem Gas aus gibt, wenn die Anzahl der Entscheidungen über das Vorhandensein von korrosivem Gas eine vorher be stimmte Anzahl hinsichtlich des Erfassens von Aus gabedaten von jedem einzelnen der Detektoren (32a, 32b, . . . 32n) für korrosives Gas überschreitet, wo bei die Detektornummer-Zähleinrichtung (26) je weils mit der Entscheidungseinrichtung (13) für korrosives Gas zusammenarbeitet.7. The device according to claim 1 to 3,
wherein the sensor ( 1 ) for corrosive gas and the device ( 7 ) for generating vibrations from a plurality of detectors ( 32 a, 32 b,... 32 n) is formed for corrosive gas, which has a plurality of detection areas ( 33 include) for corrosive gas and a plurality of transmission circuits (34), each one of said switching (34) has a predetermined unique address circles;
wherein a receiving device ( 35 ) is provided for each device for taking frequency samples when it responds to the respective detector ( 32 a, 32 b,... 32 n) for corrosive gas to collect detection output data thereof and store the respective output data in each of the detectors ( 32 a, 32 b,... 32 n) for corrosive gas;
and wherein there is provided a detector number counter ( 26 ) which outputs the number of decisions on the presence of corrosive gas when the number of decisions on the presence of corrosive gas is a predetermined number regarding the detection of output data from exceeds each one of the detectors ( 32 a, 32 b,... 32 n) for corrosive gas, where the detector number counter ( 26 ) cooperates with the decision device ( 13 ) for corrosive gas.
mit einem Quarz-Schwinger (37) für ein Referenzsi gnal, wobei ein mit der erfaßten Frequenz zu ver gleichendes Referenzsignal von dem Sensor (1) für korrosives Gas ausgesendet wird;
mit einer Einrichtung (38) zum Erzeugen von Schwingungen, um den Quarz-Schwinger für das Refe renzsignal in Schwingungen zu versetzen; mit einer Mischeinrichtung (39) zum Mischen der Frequenz der Einrichtung (7) zum Erzeugen von Schwingungen des Sensors (1) für korrosives Gas und der Frequenz der Einrichtung (38) zum Erzeugen von Schwingungen des Quarz-Schwingers (37) für ein Referenzsignal;
und mit einer Auswahleinrichtung zum Ändern des Signales zum Durchführen der Veränderung der Fre quenz des Sensors (1) für korrosives Gas aufgrund von korrosivem Gas, nachdem dieses nach dem Mi schen in dem Ausgangssignal festgestellt wurde.8. The device according to claim 1 to 3,
with a quartz oscillator ( 37 ) for a reference signal, a reference signal to be compared with the detected frequency being emitted by the sensor ( 1 ) for corrosive gas;
having means ( 38 ) for generating vibrations to vibrate the quartz oscillator for the reference signal; with a mixing device ( 39 ) for mixing the frequency of the device ( 7 ) for generating vibrations of the sensor ( 1 ) for corrosive gas and the frequency of the device ( 38 ) for generating vibrations of the quartz vibrator ( 37 ) for a reference signal;
and a selector for changing the signal to perform the change in the frequency of the sensor ( 1 ) for corrosive gas due to corrosive gas after it has been detected after mixing in the output signal.
mit einer Erkennungseinrichtung (41) für ein War tungsniveau zum Vergleichen der erfaßten Frequenz des Sensors (1) für korrosives Gas mit einem vor her bestimmten Wartungsniveau;
und mit einer Ausgabeeinrichtung (42) für das War tungssignal zum Ausgeben des Wartungssignals ent sprechend dem Entscheidungs-Ausgabesignal der Er kennungseinrichtung (41) für das Wartungsniveau.9. The device according to claim 1 to 8,
with a detection device ( 41 ) for a maintenance level for comparing the detected frequency of the sensor ( 1 ) for corrosive gas with a previously determined maintenance level;
and with an output device ( 42 ) for the maintenance signal for outputting the maintenance signal corresponding to the decision output signal of the detection device ( 41 ) for the maintenance level.
das Entnehmen von Proben der von dem Sensor für korrosives Gas erfaßten Frequenz in einem vorher bestimmten Zyklus;
das Erkennen einer Frequenz-Differenz zwischen der erfaßten Frequenz und einer Referenzfrequenz zu jedem Zeitpunkt, zu dem die erfaßte Frequenz von der Einrichtung (11) zum Entnehmen von Frequenz proben entnommen wird;
das Entscheiden über das Vorhandensein von korro sivem Gas, wenn die Frequenz-Differenz, die von der Einrichtung (12) zum Erkennen einer Frequenz- Differenz erfaßt wurde, einen vorher bestimmten Schwellenwert überschreitet;
und das Bearbeiten und Setzen der nächsten Refe renzfrequenz, die mit der erfaßten Frequenz ver glichen werden soll, basierend auf der Frequenz- Differenz, wenn die Frequenz-Differenz das nächste Mal erfaßt wird.11. A method for detecting the presence of corrosive gas, comprising the steps of generating vibrations in a corrosive gas sensor by means for generating vibrations and detecting the corrosive gas based on a change in the oscillation frequency of the corrosive gas sensor by
taking samples of the frequency detected by the corrosive gas sensor in a predetermined cycle;
detecting a frequency difference between the detected frequency and a reference frequency each time the detected frequency is taken by the frequency sampling means ( 11 );
deciding the presence of corrosive gas if the frequency difference detected by the frequency difference detection means ( 12 ) exceeds a predetermined threshold;
and editing and setting the next reference frequency to be compared with the detected frequency based on the frequency difference the next time the frequency difference is detected.
weiterhin umfassend die Schritte des Überwachens einer Veränderung der erfaßten Frequenz, wenn die Veränderung der erfaßten Frequenz das vorher be stimmte Niveau überschreitet;
und des Ermittelns eines sich verändernden bzw. aktuellen Durchschnittswertes zu jedem Zeitpunkt, zu dem eine vorher bestimmte Vielzahl von Erfas sungsdaten erhalten wird.14. The method according to claim 11 to 13,
further comprising the steps of monitoring a change in the detected frequency when the change in the detected frequency exceeds the predetermined level;
and determining a changing or current average value at each point in time at which a predetermined plurality of acquisition data is obtained.
des Aufrufens jedes einzelnen der Detektoren (32a, 32b, . . . 32n) für korrosives Gas, um Ausgabeerfas sungsdaten hiervon zu sammeln und die Ausgabedaten jeweils in jedem einzelnen der Detektoren (32a, 32b, . . . 32n) für korrosives Gas abzuspeichern;
des Ausgebens der Entscheidung über das Vorhanden sein von korrosivem Gas nur dann, wenn die Anzahl der Entscheidungen über das Vorhandensein von kor rosivem Gas eine vorher bestimmte Anzahl der Er fassungsausgabesignale jedes einzelnen Detektors (32a, 32b, . . . 32n) für korrosives Gas überschreitet, jeweils bezüglich der Entscheidungseinrichtung (13) für das Vorhandensein von korrosivem Gas.17. The method of claim 11 to 13, further comprising the steps of forming the sensor (1) for corrosive gas and means (7) for generating vibrations by a plurality of detectors (32 a, 32 b comprising,... 32 n) for corrosive gas, which have a multiplicity of areas ( 33 ) for detecting corrosive gas and a multiplicity of transmission circuits ( 34 ), where each of the transmission circuits ( 34 ) each has its own predetermined address;
calling each of the detectors ( 32 a, 32 b,... 32 n) for corrosive gas to collect output detection data therefrom and the output data in each of the detectors ( 32 a, 32 b,... 32 n ) store for corrosive gas;
issuing the corrosive gas decision only when the number of the corrosive gas decision decisions includes a predetermined number of the detection output signals of each detector ( 32 a, 32 b,... 32 n) for corrosive gas exceeds, with respect to the decision device ( 13 ) for the presence of corrosive gas.
das Mischen der Frequenz der Einrichtung (7) zum Erzeugen von Schwingungen des Sensors (1) für kor rosives Gas und der Frequenz der Einrichtung (38) zum Erzeugen von Schwingungen des Quarz-Schwingers (37) zu einem Referenzsignal;
und das Verändern der Frequenz des Sensors für korrosives Gas aufgrund des Vorhandenseins von korrosivem Gas in dem Ausgabesignal nach dem Mischvorgang.18. The method according to claim 11 to 13, wherein a quartz oscillator ( 37 ) is used for a reference signal which emits a reference signal which is compared with the frequency detected by the sensor for corrosive gas, and with a device ( 38 ) for generating vibrations to generate vibrations of the quartz vibrator ( 37 ) for a reference signal, said method comprising the following steps:
mixing the frequency of the device ( 7 ) for generating vibrations of the sensor ( 1 ) for corrosive gas and the frequency of the device ( 38 ) for generating vibrations of the quartz oscillator ( 37 ) to form a reference signal;
and changing the frequency of the corrosive gas sensor due to the presence of corrosive gas in the output signal after the mixing operation.
weiterhin umfassend die Schritte des Vergleichens der erfaßten Frequenz des Sensors (1) für korrosi ves Gas mit einem vorher bestimmten Wartungsni veau;
und des Ausgebens des Wartungssignales, wenn die erfaßte Frequenz das Wartungsniveau überschreitet.19. The method according to claim 11 to 18,
further comprising the steps of comparing the detected frequency of the sensor ( 1 ) for corrosive gas with a predetermined maintenance level;
and outputting the maintenance signal when the detected frequency exceeds the maintenance level.
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