DE69019121T2

DE69019121T2 - Detektion entzündbarer Gase.

Info

Publication number: DE69019121T2
Application number: DE69019121T
Authority: DE
Inventors: Anthony Desmond Shand Tantram
Original assignee: BANK OF ENGLAND
Current assignee: City Technology Ltd
Priority date: 1989-12-13
Filing date: 1990-12-05
Publication date: 1995-10-12
Anticipated expiration: 2010-12-06
Also published as: EP0432962B1; EP0432962A3; EP0432962A2; DE69019121D1; GB8928177D0; US5070721A; JPH03282247A; CA2031325A1

Description

Die Erfindung betrifft den Nachweis von entflammbarem Gas und genauer betrifft sie Vorrichtungen und Verfahren zum Nachweis und zum Messen von entflammbaren Gasen oder Dämpfen.
Entflammbare Gase und Dämpfe bilden eine weitverbreitete Explosionsgefahr in vielen Situationen in Industrie oder Haushalt. Jedes derartige Gas hat kritische Konzentrationswerte in der Luft, nämlich eine untere Explosionsgrenze, LEL, und eine obere Explosionsgrenzel UEL. Wenn die Konzentration des Gases zwischen diesen Grenzen liegt, kann jede Zündquelle, zum Beispiel ein Funken, eine Explosion auslösen.
Das anerkannte und fast universell verwendete Verfahren zum Nachweis und zur Messung von entflammbaren Gasen basiert auf dem Prinzip, daß der Temperaturanstieg eines Heizfadens gemessen wird, gewöhnlich unter Katalyse, der durch die Verbrennungswärme des entflammbaren Gases darauf entsteht. Der Faden ist gewöhnlich eine Spule aus dünnem Platindraht, auf dem eine Perle aus dem Katalysator auf einem Träger gebildet wird, und eine solche Perle ist allgemein bekannt als Pellistor. Der Faden wird mit elektrischem Strom auf die Temperatur erhitzt, die notwendig ist, um eine Verbrennung des entflambaren Gases auf der Oberfläche des Katalysators auf dem Träger sicherzustellen. Dies führt zu einem Temperaturanstieg und einem entsprechenden Anstieg des Widerstands der Platinspule. Das aktive Pellistorelement wird gewöhnlich mit einem ähnlichen, aber katalytisch inaktiven Element auf der anderen Seite einer Wheatstone- Brückenschaltung abgeglichen, um Variationen bezüglich der Umgebungstemperatur zu kompensieren, und der nicht im Gleichgewicht befindliche Strom (Unbalanz-Strom) bildet das Signal, das ein Maß für die Konzentration des entflammbaren Gases ist (siehe zum Beispiel den in JP-A-6113147 offenbarten Gassensor).
Man sieht, daß der Platinfaden mehr als eine Funktion hat. Er nicht nur das Heizelement, sondern auch das Meßelement und aus diesem Grund muß es mit einem hohen Genauigkeitsgrad gebildet werden.
Die Nachteile dieser Methode sind (a) ein hoher Stromverbrauch, da die beiden Elemente erhitzt werden müssen, was besonders zutrifft für tragbare batteriebetriebene Monitoren, (b) Empfindlichkeit gegenüber Katalysatorgiften und (c) ein begrenzter Bereich, der zu zweideutigen Meßwerten führen kann. Der Bereich wird begrenzt durch die Stöchiometrie der Verbrennungsreaktion. So kann zum Beispiel mit Methan
CH&sub4; + 2O&sub2; T CO&sub2; + 2H&sub2;O
leicht gezeigt werden, daß bei einer Methankonzentration von 9,46% in Luft aller Sauerstoff verbraucht wird und bei höheren Konzentrationen das Signal durch Sauerstoff statt durch Methan kontrolliert wird. Außerdem zeigt sich, daß Signale bei sehr hohen Methankonzentrationen identisch sind mit solchen bei niedrigen Methankonzentrationen und daher Anlaß geben zu zweideutigen Meßwerten. Zum Beispiel ist das Signal für 1% Methan, Ausgleich Luft, ungefähr das gleiche wie das für 90,4% Methan, Ausgleich Luft.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu verhindern oder zumindest zu vermindern, indem ein völlig anderes Meßprinzip angewendet wird. Die vorliegende Erfindung liefert eine Vorrichtung zum Nachweis und/oder zur Messung von entflammbarem Gas in Gegenwart von Sauerstoff, wobei die Vorrichtung einen Sauerstoffsensor umfaßt mit einem Einlaß, einer Kammer mit einem Einlaß für das auf die Gegenwart von entflammbarem Gas zu untersuchende Gas, wobei der Kammereinlaß eine Diffusionssperre hat, die im wesentlichen die Diffusionsrate des Gases in die Kammer kontrolliert, wobei der Sensoreinlaß einen relativ geringen Diffusionswiderstand für Sauerstoff hat verglichen mit dem Diffusionswiderstand der Diffusionssperre und wobei die Kammer eine Einrichtung enthält, um die Verbrennung des entflammbaren Gases darin sicherzustellen.
Die Erfindung liefert weiterhin ein Verfahren zum Nachweis und/oder zum Messen von entflammbarem Gas in Gegenwart von Sauerstoff, wobei das Verfahren umfaßt, daß man ein Gas in eine Kammer durch eine Diffusionssperre eintreten läßt, das entflammbare Gas innerhalb der Kammer verbrennt, den Sauerstoffgehalt innerhalb der Kammer mißt unter Verwendung eines Sauerstoffsensors, der ein Signal erzeugt, das den Sauerstoffgehalt innerhalb der Kammer anzeigt, wobei der Diffusionswiderstand des Einlasses zu dem Sauerstoffsensor relativ gering ist im Vergleich zu dem Diffusionswiderstand der Diffusionssperre, wodurch die Konzentration an Sauerstoff in der Kammer unter der von dem Gas außerhalb der Kammer gehalten wird, und wobei das Signal von dem Sauerstoffsensor verarbeitet wird, um einen Wert für die Konzentration des entflammbaren Gases zu berechnen.
In der folgenden Beschreibung der Erfindung wird Methan als Beispiel für ein entflammbares Gas verwendet, aber es versteht sich, daß die Erfindung für irgendein entflammbares Gas anwendbar ist.
Die Einrichtung, um die Verbrennung sicherzustellen, ist geeigneterweise ein elektrisch beheiztes Element, zum Beispiel ein (Heiz)faden mit einer katalytischen Beschichtung, ein Pellistor, irgendein anderes wirksames Widerstandsheizelement oder Mittel, zum Beispiel eine elektrische Entladung. Es wurde jedoch gefunden, daß ein einfacher beheizter Platinfaden ziemlich befriedigend ist in Tests, bei denen Methan als entflammbares Gas verwendet wird. Der Ausdruck "Faden" wird hier so verwendet, daß Bänder, Spulen und alle geeigneten Heizeinrichtungen einschließlich dicker Filme eingeschlossen sind. Die notwendige Temperatur, mit der der Faden betrieben werden sollte, um eine vollständige Verbrennung sicherzustellen, läßt sich durch Routineversuche herausfinden. Es ist bevorzugt, eine konstante Netzspannung aufrechtzuerhalten, wenn einmal die zum Erreichen einer gewünschten Temperatur notwendige Spannung festgestellt wurde; es gibt im Stand der Technik wohlbekannte Methoden, um eine konstante Spannung bereitzustellen. Man sieht, daß dann, wenn der Faden nicht Teil des Meßsystems ist, eine weniger teure Konstruktion und/oder geringere Genauigkeit erforderlich ist. Der Stromverbrauch kann auch wesentlich vermindert werden verglichen mit den paarweisen Pellistoren des Standes der Technik, einfach weil paarweise Fäden nicht erforderlich sind.
Die Diffusionssperre kann die Form einer nicht-porösen Kunststoffmembran haben. Vorzugsweise ist es eine Gasphasendiffusionssperre wie in GB-A-1 571 282 beschrieben, die einen porösen Körper oder eine Kapillare oder eine Kombination von beiden umfaßt. Eine andere geeignete Sperre ist eine Knudsen- Diffusionssperre, wie in GB-A-2 049 952 beschrieben, oder kann irgendeine Kombination der obigen sein. Für Anwendungen, bei denen ein Flammschutz notwendig ist, kann eine geeignete Metallsinterscheibe oder ein geeignetes Metallsinterstück verwendet werden, um die gesamte Diffusionssperre oder einen Teil davon zu bilden. Das Ausmaß der Beschränkung der Gasströmung wird unten beschrieben.
Der Sauerstoffsensor ist geeigneterweise einer des galvanischen Sauerstoff verbrauchenden Typs. Ein potentiometrischer galvanischer Sauerstoff verbrauchender Sensor ist besonders bevorzugt. Es kann ein Sensor in festem Zustand sein, zum Beispiel ein Elektrolytsauerstoffsensor auf Zirkoniumdioxidbasis, aber dies hat den Nachteil, daß zusätzliche Energie erforderlich ist, um ihn auf eine Betriebstemperatur zu erhitzen, und es ist somit bevorzugt, einen Niedrigtemperatursauerstoffsensor zu verwenden. Elektrochemische Sensorzellen, einschließlich fester Elektrolytzellen, sind besonders bevorzugt. Die Eigenschaften des Sauerstoffsensors sollten wunschenswerterweise zusammen mit den Eigenschaften der Diffusionssperre so ausgewählt werden, daß die Diffusionssperre die Kontrolle der Beschränkung der Diffusion in die gesamte Vorrichtung liefert. Dies kann erreicht werden, indem (a) die Empfindlichkeit des Sauerstoffsensors selbst gemessen wird, d.h. Strom pro Konzentrationseinheit Sauerstoff, und (b) die Empfindlichkeit der Gesamtvorrichtung gegenüber Sauerstoff, wenn die Verbrennungseinrichtung inaktiv ist. Die Empfindlichkeit (a) sollte mindestens das Zweifache der Empfindlichkeit (b) sein und ist vorzugsweise mindestens das Fünffache, hat bevorzugter mindestens einen Faktor von 10, und ist im allgemeinen je besser, je höher sie ist.
Die Kammer wird in geeigneter Weise geformt, gegossen oder bearbeitet, zum Beispiel als eine Scheibe, die die Diffusionssperre in einer Einlaßöffnung beinhaltet. Das Material der Wände der Kammer ist vorzugsweise hitzeresistent und kann Metall oder Keralik sein. Die Kammer sollte ein möglichst kleines Volumen haben, um die besten Ansprechzeiten zu erreichen. Obwohl das Volumen mit den anderen Komponenten der Vorrichtung variieren kann, ist es vorzugsweise kleiner als 2 ml, bevorzugter im Bereich von 0,01 bis 0,5 ml. Wenn die Vorrichtung betrieben wird, während die Verbrennungseinrichtung inaktiv ist, dient die Vorrichtung als Sauerstoffsensor, dessen Empfindlichkeit im wesentlichen durch die Diffusionssperre kontrolliert wird, und das Ausgangssignal spiegelt die Verminderung der Sauerstoffkonzentration, die durch den Verdünnungseffekt des Methans entsteht, wieder, d.h. das Signal wird (1 - 0,01C)S&sup0; sein, wobei S&sup0; das Signal in reiner Luft ist, zum Beispiel mit 20,9% Sauerstoff, und C die Konzentration an Methan in Volumen-% ist.
Wenn die Verbrennungseinrichtung in Betrieb ist, wird Methan, das in die Kammer eintritt, gemäß der obigen Gleichung oxidiert, so daß 1 Mol Methan 2 Mol Sauerstoff entfernt, und die Rate der Entfernung von Sauerstoff durch diese Reaktion wird von dem ansonsten erwarteten Sauerstoffsignal abgezogen. Diese Änderung des Signals ist eine Funktion der Stöchiometrie der Verbrennungsreaktion und der relativen Diffusionsraten von Methan und Sauerstoff durch die Diffusionssperre, die eine Funktion der Methankonzentration ist und somit ein Maß für die Methankonzentration angibt.
Wenn zum Beispiel der Diffusionskoeffizient von Methan durch die Diffusionssperre das 1,41-fache von Sauerstoff ist, kann gezeigt werden, daß das entstehende Nettosignal
S&sup0;(1 - 0,145C)
ist. Daraus folgt, daß das Sensorsignal bezogen auf das Signal in 100% reiner Luft auf Null abfällt bei 6,9% Methan und auf Null bleibt bei allen höheren Methankonzentrationen. Obwohl der Bereich der Vorrichtung dadurch auf diesen Wert von 6,9% Methan beschränkt wird, ist das Problem von zweideutigen Signalen nicht mehr vorhanden. Ein ähnlicher Effekt, aber mit verschiedenen maximalen Bereichen, wird für andere entflammbare Gase wie höhere Kohlenwasserstoffgase und Wasserstoff beobachtet. Wenn die Vorrichtung die bevorzugte Knudsen-Diffusionssperre oder eine Gasphasensperre, die oben erwähnt wurde, verwendet, sind die Diffusionsraten umgekehrt proportional zur Quadratwurzel des Gasmolekulargewichts, zumindest in erster Näherung.
Die Erfindung wird nun durch ein Beispiel unter Bezugnahme auf Figur 1 der beigefügten Zeichnungen beschrieben, die ein schematischer Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist.
Bezugnehmend auf Figur 1 umfaßt die Vorrichtung einen Sauerstoffsensor 1, der geeigneterweise ein galvanischer Sauerstoff verbrauchender Sauerstoffsensor ist, der von City Technology Ltd., London, unter dem Warenzeichen "CiTiceL" vertrieben wird, wobei der Sensor einen Einlaß 2 hat. Abgedichtet auf dem Sensor ist eine Kammer 3, die einen Einlaß 4 hat, der eine Diffusionssperre umfaßt oder als Diffusionssperre dient, wobei der Diffusionswiderstand dieser Sperre relativ hoch für Sauerstoff ist verglichen mit dem Diffusionswiderstand des Sensoreinlasses 2. In der Kammer 3 eingeschlossen ist eine dünne Platindrahtspule 5 mit Drähten 6, die sich aus der Kammer hinaus erstrecken zur Verbindung mit einer Gleichstromquelle, um zu ermöglichen, daß sie auf die Verbrennungstemperatur erhitzt wird. Der Sauerstoffsensor hat Ausgangsdrähte (nicht gezeigt) zur Verbindung mit einer geeigneten Signalverarbeitungsvorrichtung, die einen analogen oder digitalen Schaltkreis einschließen kann, zum Beispiel einen in geeigneter Weise programmierten oder eingestellten Mikroprozessor oder Mikrocomputer (nicht gezeigt). Der Mikroprozessor oder Mikrocomputer kann eine übliche Technologie anwenden, zum Beispiel Tabellen, um einen Methankonzentrationswert festzustellen, der auf einem Display gezeigt werden kann. Der Fachmann kann leicht eine alternative Signalverarbeitung entwickeln. Die Diffusionssperre kontrolliert im wesentlichen den Sauerstofffluß und die Sauerstoffkonzentration in der Kammer ist gering.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet Vorteile im Vergleich zu Pellistoren, indem sie viel widerstandsfähiger gegenüber einer Vergiftung ist. Ein Standardpellistor muß eine Widerstandsfähigkeit gegenüber H&sub2;S bei einer Konzentration von 100 ppm in einer Gasmischung, die 2,5% Methan in Luft plus zusätzlichen Stickstoff, der durch Vermischen entsteht (zum Beispiel Vermischen von 1.000 ppm H&sub2;S in N&sub2; mit 2,5% CH&sub4; in Luft, was die gewünschte H&sub2;S-Konzentration ergibt), enthält, zeigen, so daß der Pellistor 2 Minuten oder mehr braucht, um einen 20%-igen Abfall beim Ausgangswert zu zeigen. Ein sogenannter "giftbeständiger" Pellistor stabilisiert den Ausgangswert bei etwa 10% Abfall nach 5 Minuten Kontakt. Tests, die mit einer Prototypvorrichtung gemäß der Erfindung durchgeführt wurden, zeigten beim Ausgangswert keinen Verlust nach 180 Minuten Kontakt mit dem Testgas. Die Vorrichtung wurde dann 500 ppm H&sub2;S 100 Minuten lang ausgesetzt und zeigte wieder keinen erkennbaren Verlust beim Ausgangswert.
Tests zeigen, daß ein Stromverbrauch von ungefähr 310 mA bei 1,1 V bis 320 mA bei 1,2 V geeignet ist, um eine vollständige Verbrennung von Methan sicherzustellen unter Verwendung eines Platinfadens. Ein Kammervolumen von 0,03 cm³ wurde in dem Test verwendet, was eine Vertiefung von 2 mm x 2,5 mm x 6 mm war, die in eine Scheibe gearbeitet wurde, in der eine Pt-Spule angeordnet war. Eine Bohrung mit 1 mm Durchmesser verbindet die Kammer mit der äußeren Atmosphäre und dient als Einlaß für die Kammer. Die Scheibe ist mit einer Dichtung auf dem Einlaß eines im Handel erhältlichen Sauerstoffsensors befestigt, wobei der Einlaß einen deutlich geringeren Diffusionswiderstand als der Kammereinlaß hat.
Der Betrieb der Vorrichtung wird oben beschrieben, aber der Meßbereich ist begrenzt und das Signal würde durch die Gegenwart eines Inertgases beeinflußt, das kein Explosionsrisiko böte, aber ein Hypoxierisiko bilden könnte.
Die oben erwähnten Schwierigkeiten können überwunden werden durch die Verwendung von zwei weiteren Ausführungsformen der Erfindung.
In einer weiteren Ausführungsform wird die erfindungsgemäße Vorrichtung, die unter Bezugnahme auf Figur 1 beschrieben wurde, in Kombination mit einem zweiten galvanischen Sauerstoffsensor der gleichen Art verwendet, wobei jedoch keine Kammer verwendet wird. Der zweite Sauerstoff sensor wird verwendet, um ein Signal zu erzeugen, das verwendet wird, um das Signal der Vorrichtung auszuschalten, und wird so eingestellt, daß in reiner Luft das Nettosignal Null ist. Das Ansprechvermögen dieser Ausführungsvorrichtung wird in der beigefügten Figur 2 dargestellt, die ein Diagramm für Methan ist, worin die x-Achse Volumen-% Methan zeigt und die y-Achse das Nettosignal als % des Signals des Sauerstoffsensors in reiner Luft zeigt. Man sieht, daß die kombinierte Ausführungsform verwendet werden kann, um den vollständigen Konzentrationsbereich zu messen. Das vereinigte Nettosignal leidet noch unter dem Problem der Zweideutigkeit, aber dies kann ausgeräumt werden, indem das Signal in geeigneter Weise bearbeitet wird, zum Beispiel mit einem Mikroprozessor, da man die Signale von der Vorrichtung und von dem Sauerstoffsensor immer noch überwachen kann. Am unteren Ende des Konzentrationsbereiches kann das Nettosignal verwendet werden, aber sobald das Signal der Vorrichtung mit der Verbrennungseinrichtung auf Null abfällt, wird das Signal aus dem zweiten Sensor als Maß der Konzentration verwendet. Bei geringen Konzentrationen, wenn das Nettosignal verwendet wird, wird irgendeine Wirkung des Inertgases ausgelöscht, obwohl es Signale im höheren Bereich beeinflußt, wenn das zweite Signal allein verwendet wird. Die Kombination liefert auch einen kombinierten Sensor für entflammbares Gas und Sauerstoff, da das Signal aus dem zweiten Sensor ein direktes Maß der Sauerstoffkonzentration gibt.
In einer anderen Ausführungsform wird die in Figur 1 beschriebene Vorrichtung in intermittierender Weise verwendet, d.h. die Verbrennungseinrichtung wird abwechselnd an- und abgeschaltet. Wenn das Element ausgeschaltet ist, in Gegenwart von Methan zum Beispiel, diffundiert das Methan in die Kammer, um eine Konzentration gleich der außerhalb der Kammer zu erreichen, aber die Sauerstoffkonzentration in der Kammer wird gering sein. Wenn das Element angeschaltet wird, verbrennt das Methan in der Kammer und die Sauerstoffkonzentration fällt auf Null bei einer viel geringeren Methankonzentration, als dies der Fall war bei dem kontinuierlich betriebenen Element. Die Wirkung ist so, daß ein verbessertes Signal erhalten wird, wodurch viel geringere Konzentrationen an entflammbarem Gas gemessen werden können. Das Signal aus der Vorrichtung bildet einen Peak und dann, wenn das Element weggelassen wird, fällt es auf einen Dauerwert. Unter Verwendung eines geeigneten Schaltkreis zum Nachweis des Peaks und zur Messung, der leicht von einem erfahrenen Elektronikingenieur entworfen werden kann, kann das Peaksignal als Maß der entflammbaren Gaskonzentration verwendet werden mit dem Nutzen einer erhöhten Empfindlichkeit. Die Empfindlichkeit ist um so höher, je empfindlicher der Sauerstoffsensor ohne die Diffusionssperre für Sauerstoff ist, bezogen auf die Empfindlichkeit der Vorrichtung gegenüber Sauerstoff mit der Diffusionssperre an Ort und Stelle. Wenn diese Ausführungsform in intermittierender Weise verwendet wird, liefert das Signal, bei dem das Verbrennungselement ausgeschaltet ist, auch ein Maß der Sauerstoffkonzentration, so daB die Vorrichtung als kombinierter Sauerstoffsensor und Detektor für entflammbares Gas dienen kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird in anderen Aspekten der Erfindung in Kombination mit einer Signalverarbeitungseinrichtung und mit Display- und/oder Alarmeinrichtungen verwendet, wobei letztere sichtbar und/oder hörbar warnen können. Die Vorrichtung ist besonders geeignet, um in in der Hand gehaltene oder tragbare Instrumente eingearbeitet zu werden, was nützlich ist für viele Situationen in der Industrie, im Haushalt und im Bergwerk.

Claims

1. Vorrichtung zum Nachweis und/oder Messen von entflammbarem Gas in Gegenwart von Sauerstoff, wobei die Vorrichtung einen Sauerstoffsensor (1) mit einem Einlaß (2) umfaßt, wobei der Sensoreinlaß mit einer Kammer (3) mit einem Einlaß (4) für das auf die Gegenwart von entflammbarem Gas zu messende Gas verbunden ist, wobei der Kammereinlaß eine Diffusionssperre (4) hat, die im wesentlichen die Diffusionsrate des Gases in die Kammer kontrolliert, wobei der Sensoreinlaß einen relativ geringen Diffusionswiderstand gegenüber Sauerstoff hat, verglichen mit dem Diffusionswiderstand der Diffusionssperre, und wobei die Kammer eine Einrichtung (5) enthält, um eine Verbrennung des entflammbaren Gases darin sicherzustellen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Einrichtung, um die Verbrennung sicherzustellen, ein elektrisch beheizbares katalytisches Element ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, worin das Volumen der Kammer geringer als 2 ml ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, worin die Diffusionssperre eine Knudsen-Diffusionssperre, ein Kapillar- oder poröser Körper ist oder diese umfaßt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Empfindlichkeit des Sauerstoffsensors mindestens das Fünffache der Empfindlichkeit der gesamten Vorrichtung ist, wenn die Verbrennungseinrichtung inaktiv ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die auch eine Signalverarbeitungseinrichtung umfaßt, um eine Konzentration des entflammbaren Gases zu berechnen.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Sauerstoffsensor ein galvanischer Sauerstoff verbrauchender Sensor ist.

8. Verfahren zum Nachweis und/oder Messen von entflammbarem Gas in Gegenwart von Sauerstoff, wobei das Verfahren umfaßt, daß man ein Gas in eine Kammer (3) durch eine Diffusionssperre (4) eintreten läßt, das entflammbare Gas innerhalb der Kammer verbrennt, den Sauerstoffgehalt innerhalb der Kammer mißt unter Verwendung eines Sauerstoffsensors (1) mit einem Einlaß (2), wobei der Diffusionswiderstand des Einlasses des Sauerstoffsensors relativ gering ist im Vergleich zu dem Diffusionswiderstand der Diffusionssperre, wodurch die Konzentration an Sauerstoff innerhalb der Kammer unter der des Gases außerhalb der Kammer gehalten wird, und wobei ein Signal des Sauerstoffsensors bearbeitet wird, um einen Wert für die Konzentration des entflammbaren Gases zu berechnen.

9. Verfahren nach Anspruch 8, worin ein elektrisch beheiztes katalytisches Element (5) verwendet wird, um die Verbrennung des entflammbaren Gases innerhalb der Kammer sicherzustellen.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, worin ein weiterer Sauerstoffsensor ohne eine Kammer verwendet wird, um das Signal des Sauerstoffsensors auszuschalten, wodurch ein Nettosignal erhalten wird, das den gesamten Bereich der Konzentrationen von entflammbarem Gas abdeckt, und das Nettosignal und/oder das Signal aus dem weiteren Sauerstoffsensor bearbeitet wird, um einen Wert für die Konzentration des entflammbaren Gases zu erhalten.

11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, worin die Verbrennung des entflammbaren Gases intermittierend verursacht wird und die Fluktuationen des Signals aus dem Sauerstoffsensor gemessen werden und bearbeitet werden, um auf eine Konzentration von entflammbarem Gas anzuzeigen.