[发明专利]用于测量气体混合物的气体组份的导热能力的装置

说明书

本发明提出一种用于测量气体混合物的气体组份的导热能力以便确定气体组份的成分的装置，包括多个导热能力传感器(1)，其中每个导热能力传感器(1)是电阻桥电路的组成部分并且与属于该装置的分析处理单元连接，其中按照本发明每个导热能力传感器(1)具有热元件(5)和集成的温度测量元件(6)，该温度测量元件在导热能力传感器(1)由于通过气体混合物的热导出的温度变化时生成两个测量电压(UM3、UM2)，所述测量电压在分析处理单元中比较以便确定测量误差。

技术领域

本发明涉及一种用于测量气体混合物的气体组份的导热能力以便确定气体组份的成分的装置，包括多个导热能力传感器，其中每个导热能力传感器是电阻桥电路的组成部分并且与属于该装置的分析处理单元连接。

背景技术

在气体分析技术中具有不同方法，以便确定气体混合物的组成部分的气体浓度。

例如气体色谱分析法的方法是流行的。为此将要检测的气体混合物喷射到运载气体流经的分离柱中。气体混合物的物质通过分离柱中的运载气体运输，其中通过在分离柱中不变的温度或者通过受控的温度提高引起气体混合物的快速和大规模的分离。在分离柱的输出端借助于探测器确定气体混合物的物质中之一何时离开分离柱。由探测器确定的电子信号可以登记为Pik并且可以由该信号借助于相应的分析处理软件确定气体混合物的组成。测量结构和方法实施在气体色谱分析法中不仅在时间方面而且在构造方面是昂贵的。

除了气体色谱分析法一般已知的是，为了气体混合物的各个气体的浓度确定使用参与的其他的导热能力的区别。

原则上用作热源的电阻热元件借助于电流流过达到相对于其环境提高的温度。通过由几何框架条件确定的导热路线由要检测的气体将热量通过电阻热元件作为热源引导到保持在不变温度上的散热器。从电阻热元件到散热器的热传导使得热源丧失能量，该能量是气体导热能力的度量并且可以借助于适合的方法测量。

用于借助于该气体的导热能力确定气体混合物的气体浓度的方法对于不同其他组份借助于电阻热元件的不同温度实现。

为了测量气体浓度可以一方面根据其他组份的数量应用多个导热能力传感器。对此备选地，导热能力传感器的应用是可考虑的，其中按照时间以确定的间隔将电阻热元件加热到不同温度。

在所有以导热能力传感器运行的系统中的困难在于，这些系统必须借助于已知成分的测试系统检测并且如果可能校准。该校准必须以确定的间隔重复，以便确保测量装置总体上可靠并且正确地运行。因此在这样的装置的使用者处对于其他混合物的其他组份的导热能力的测量总是应确保测试其他的足够供应。这特别是在欧洲和美洲之外遇到困难，因为仅仅在涉及的地理的区域中制造对于校准必要的测试气体。海关、运输及安全规定使得运输到亚洲和非洲区域变得困难，其中也应注意的是，用于测试气体运输的容器也绝对可能被滥用于恐怖主义目的。

发明内容

基于用于确定气体混合物的组成部分的气体浓度的不同方法的描述的缺点,本发明的任务在于，提供一种开始描述的类型的装置，其中一方面可以省去测试气体的应用，该装置此外简单并且因此廉价地构成并且通过其结构在借助于各个导热能力传感器测量多种气体组成部分中不再需要冲洗阶段。

提出的任务纵览权利要求1的形成种类的特征通过在独立权利要求的特征部分中公开的技术特征解决。在此按照本发明实质的在于，装置的每个导热能力传感器具有热元件和集成的温度测量元件，该温度测量元件在导热能力传感器由于通过气体混合物的热导出的温度变化时生成两个测量电压，所述测量电压在分析处理单元中比较以便确定测量误差。

装置的新的构造设计现在实现如下，即在生产运行中在制造结束之后的首次校准之后连续监控按照本发明的装置的规定的工作方式。基于装置的结构可能产生的全部测量误差——例如热元件或温度测量元件的漂移以及属于桥电路的电阻的故障——可以通过生成的测量电压的分析处理来可靠地确定。