DE1207669B - Detektorgeraet fuer brennbare Gase - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

GOIn

Deutsche Kl.: 421-4/08

Nummer: 1207 669

Aktenzeichen: B 76567IX b/421

Anmeldetag: 29. April 1964

Auslegetag: 23. Dezember 1965

Die Erfindung betrifft ein Detektorgerät für brennbare Gase, insbesondere für Kohlenstoffverbindungen in Luft und insbesondere ein Detektorgerät, welches von der katalytischen Verbrennung von Gas an einem Element in Form eines heißen Drahtes oder eines Glühfadens Gebrauch macht, der eine katalytische Oberfläche aufweist.

Derartige Detektorgeräte sind an sich bekannt. Sie enthalten im allgemeinen eine Wheatstonesche Brückenschaltung mit aktiven und inaktiven Elementen in den einzelnen Brückenzweigen, die im wesentlichen identisch sind, mit der einzigen Ausnahme, daß nur das aktive Element eine Oberfläche aufweist, die gegenüber der Verbrennung des festzustellenden Gases eine katalytische Oberfläche aufweist. Es ist ferner bekannt, die Elemente in der Brückenschaltung so zusammenzufassen, daß die Spannung an der Brücke einen identisch gleichen Strom durch die Elemente treibt, dessen Wert sich mit der Brückenspannung ändert, wobei die Elemente einen relativ hohen Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes haben. In solchen Geräten wird eine Probe der Luft unter praktisch identischen Bedingungen beiden Elementen derart ausgesetzt, daß das Vorhandensein von Gas in der Probe eine Verbrennung an der Oberfläche des aktiven Elementes bewirkt und damit eine Temperaturdifferenz und eine Differenz der elektrischen Widerstände der beiden Elemente, die eine Unsymmetrie des Brückengleichgewichts herbeiführt.

Der Hauptnachteil der bekannten Detektorgeräte besteht darin, daß man sie nicht über beliebig weite Bereiche von Gaskonzentrationen und auch nicht im explosiblen Bereich der Gase verwenden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Detektorgerät für brennbare Gase zu schaffen, bei dem ein Element mit einer katalytischen Oberfläche zur Anwendung gelangt, welches bei verschiedenen Temperaturen arbeitet, um einen regelbaren Bereich der katalytischen Verbrennung der Gase zu erzielen.

Zur Zielsetzung der Erfindung gehört es ferner, ein Heizelement zu verwenden, in welchem die Temperatur der Oberfläche abnimmt, wenn die Konzentration des Gases zunimmt, um den heißesten Teil des Elementes auf der Mindesttemperatur zu halten, bei welcher der gewünschte Umfang der katalytischen Verbrennung erfolgt. Eine weitere Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, die Schaltanordnung für das neue Detektorgerät mit Brückenschaltung so auszugestalten, daß die Bezugselemente und sonstigen empfindlichen Teile in identischer Weise der zu prüfenden Luft ausgesetzt sind, Detektorgerät für brennbare Gase

Anmelder:

Barton Instrument Corporation,
Monterey Park, Calif. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke und Dipl.-Ing. H. Agular,
Patentanwälte, München 27, Pienzenauer Str. 2

Als Erfinder benannt:

Myron L. Robinson, Monterey Park, Calif.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 30. April 1963 (276 946)

um die Änderungen zu verringern, die auf die Änderungen der Gegebenheiten der Umgebung zurückzuführen sind.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß bei Detektorgeräten der oben beschriebenen Art nach Eintreten der Unsymmetrie der Brückenschaltung Stromkreise eingeschaltet werden, die dazu dienen, die Brückenspannung und den die Elemente durchfließenden Strom auf einen Wert herabzudrücken, der ausreicht, eine katalytische Verbrennung hervorzurufen, die einen Temperaturunterschied zwischen den Elementen herbeiführt, und damit das Brückengleichgewicht nur so weit zu stören, daß ein Signal entwickelt wird, welches die Brückenspannung auf ihren herabgesetzten Wert herunterdrückt.

Bei einer bevorzugten Ausführung des Detektorgerätes nach der Erfindung liegt die Wheatstonesche Brückenschaltung in Reihe mit einem Kraftverstärker, der seinerseits an einer Spannungsquelle liegt, und ferner in Reihe mit einem Verstärker, der an den Verbindungspunkt der Elemente angekoppelt ist, wobei eine weitere Spannungsquelle für eine Bezugsspannung durch ein Regelglied geschaffen ist, welches ein durch eine Transistorschaltung hindurchgehendes Steuersignal liefert.

Das Detektorgerät nach der Erfindung bietet den großen Vorteil, daß man mit ihm nicht nur hoch-

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explosible Mischungen untersuchen kann, sondern welchem man Zugang hat, um das Filterelement an-

auch die Betriebsfähigkeit und Lebensdauer des feuchten oder auswechseln zu können. Das Filter

katalytischen Elementes entscheidend verlängern dient auch dazu, das Wasser zu entfernen, welches

kann; dieses Element würde nämlich sonst auf zu von einer Luftprobe mitgeführt worden ist.

hohe Temperaturen kommen und unter Umständen 5 Die Frontplätte 13 des Detektors weist eine zen-

sogar in kürzester Zeit zerstört werden. trale Öffnung 24 auf, in welcher sich, mit Preßsitz

Trotz dieser entscheideöden Verbesserungen ist oder auf andere Weise befestigt, eine herausragende

das neue Detektorgerät ein gegebenenfalls transpor- Hülse 25 befindet, die außen bei 26 mit Gewinde

tables Gerät mit geringem Gewicht, ist auch für kon- versehen ist. An, der Vorderseite der Hülse 25 ist ein

tinuierlich erfolgende Probenentnahmen geeignet io konisches Element 27 abnehmbar mit Hilfe eines

und spricht bei hoher Empfindlichkeit sehr rasch an. Halteteils 28 befestigt, dessen Gewindeteil 29 auf

Diese und andere Vorteile und Zwecke der Er- dem Gewindeteil 26 der Hülse 25 läuft. Das koni-

findung werden aus der nun folgenden Beschreibung sehe Stück 27 besitzt eine zentrale Bohrung 31 und

hervorgehoben, in der auf die Zeichnungen Bezug außen einen mit Gewinde versehenen herausragen-

genommen werden wird. In den Zeichnungen ist 15 den Ansatz. Auf den Ansatz 32 ist eine Überwurf-

F i g. 1 eine schaubildliche Ansicht einer transpor- mutter 33 aufgeschraubt, in deren Innerem sich eine

tablen Ausführungsforni des Detektorgerätes nach zusammendrückbare Unterlegscheibe 34 befindet, die

der Erfindung, sich unter Abdichtung gegen das Rohr 18 drückt,

Fig. 2 die Ansicht eines Längsschnitts durch das sobald das Rohr 18 in die Bohrung31 hineingesteckt

Detektorgerät nach Fig. 1, wobei einzelne Teile in 20 wird und die Schraubenmutter 33 fest angezogen

Seitenansicht und andere Teile in Schnittansicht wird. Das Sondenrohr 18 ist auf diese Weise dicht

oder aufgebrochen dargestellt sind, und fest an den eigentlichen Detektor angeschlossen.

Fig. 3 die Ansicht eines Querschnitts durch die Die Innenfläche des konischen Teiles 27 trägt eine

eigentliche Detektorzelle des Detektorgerätes nach mittlere Versenkung 35, um eine als Klappe die-

Linie 3-3 der F i g. 2, 25 nende Scheibe 36 aufnehmen zu können mit einer

Fig.4 die Ansicht eines Schnitts durch das vor- Vielzahl von Nuten 37 an ihrem Umfang, durch

dere Ende des Detektorgerätes entsprechend dem welche die Gasprobe hindurchströmen muß, und

vorderen Teil von Fig. 2, in vergrößertem Maßstab, wodurch das Gas daran gehindert wird, beim Ver-

" F i g. 5 die Ansicht eines Teilschnitts nach lassen des Rohres 18 geradlinig in die Hülse 25 hin-

Linie5-5 der Fig. 4, 30 einzugelangen.

Fig. 6 die Ansicht eines Teilschnitts, aus der man Im Innern der Hülse 25 und in der Nähe von

einen Auslaß mit Ventil ersehen kann und bei wel- deren Rückwand befindet sich ein Isolierring 38,

eher .der Schnitt nach Linie 6-6 der F ig. 4 geführt ist, und im Innern dieses Ringes ist ein zweiter Isolier-

Fig. 7 die Ansicht eines Querschnitts nach ring39 untergebracht. Am Umfang der Vorderseite

Linie7-7 der Fig. 4, 35 des Isolierringes 39 sind drei am Umfang gleich-

F i g. 8 eine teilweise Schnittansicht nach Linie 8-8 mäßig verteilte stationäre Verbindungsstücke oder

der F i g. 4 und Kontakte 41 angebracht, deren eigentliche elek-

F i g. 9 ein Schaltbild für das Detektorgerät nach irische Kontaktteile 42 nach vorn schauen, während

der Erfindung. im Umfang des Ringes 39 Kontaktstifte 43 unter-

Das in der Zeichnung dargestellte Detektorgerät 40 gebracht und zwischen den Isolierringen 38 und 39

stellt eine Ausführangsform eines leichten transpor- festgehalten sind. In dem Isolierring 39 befindet sich

tablen Gerätes dar, welches in F i g. 1 mit 11 be- am Umfang eine Ringnut 44, um die Anschlußdrähte

zeichnet ist. Es besteht aus dem eigentlichen Gehäuse 45_S die mit den Stiften 43 verbunden sind, aufneh-

12, von welchem ein Handgriff 13' herabhängt, mit men zu können.

dessen Hilfe das Detektorgerät bequem mit einer 45 Im Innern der Hülse 25 und vor den Isolierrin-Hand gehalten werden kann. Das Gehäuse 12 besteht gen 38 und 39 ist eine Detektorzelle 51 unteraus einer Frontplatte 13 und einem länglichen gebracht. Die Zelle 51 enthält sowohl den katalytibecherförmigen Teil 14, die zusammen ein Gehäuse sehen Draht als auch den inerten Draht sowie die für die Teile des Detektors bilden. Durch die Rück- Verbindungsstücke für die beiden Drähte und ist wand des becherförmigen Teiles 14 ragen eine Ge- 50 mit einer Einrichtung versehen, um die Strömung räteskala und ein Zeiger 15, der Schaltergriff 16 für der Luftproben in Berührung mit beiden Drähten den elektrischen Anschluß sowie ein von Hand zu oder Drahthälften zu bringen. Sie dient zusätzlich betätigender kleiner Griff 17 für ein einstellbares als Flammenableiter. Die Detektorzelle 51 besteht Potentiometer in der Vergleichsbrücke. Alle diese aus einem äußeren Isolierring 52 mit einer zentralen Einzelteile sollen bei der Erläuterung der Fig. 9 im 55 Bohrung53 und einer vertieften Stelle54 auf eineinzelnen näher beschrieben werden. ander gegenüberliegenden Seiten. Der Isolierring 52

Aus der Frontplatte des Detektorgerätes 11 ragt weist drei gleichmäßig am Umfang verteilte und

ein Sondenrohr 18 heraus, durch welches die zu radial gerichtete Bohrungen auf, in welchen sich die

prüfende Luft von dem äußeren Ende 19 des Rohres länglichen Schenkel 55 von L-förmigen Verbindungs-

her angesaugt wird. Die Spitze 19 ist vorzugsweise 60 stücken 56 befinden. Diese Verbindungsstücke 56

am Ende abgedichtet und mit einer Anzahl kleiner, haben nach hinten schauende Kontaktstücke 57, die

quer verlaufender Diffusionsöffnungen 21 versehen, mit den Kontaktteilen 42 der feststehenden Kontakt-

durch welche die Luft in das Rohr 18 hineingesaugt teile 41 in Berührung gebracht werden können,

wird. Das Rohr 18 ist vorzugsweise in einzelnen Ab- In der Nähe der Enden zweier Schenkel 55 sind

schnitten aufgebaut, so daß es für die Zwecke der 65 die Enden eines Drahtes 58 durch Schmelzen oder

Aufbewahrung auseinandergenommen werden kann, Löten befestigt. Etwa im Mittelpunkt des Drahtes

und besitzt eine zugängliche Tasche 22, in welche 58 ist der dritte Schenkel 55 angeschweißt oder auf

ein Anfeuchtfilter 23 eingelegt werden kann, zu andere Weise befestigt. Dieser Mittelpunkt ist deut-

lieh auf den F i g. 3 und 9 an der Stelle 59 zu erkennen. Das Drahtgebilde 58 ist auf diese Weise elektrisch in die beiden Hälften 61 und 62 unterteilt. Der eigentliche Draht des Drahtgebildes 58 ist vorzugsweise so aufgebaut, daß seine eine Hälfte 61 eine Oberfläche darbietet, die für die Verbrennung des zu untersuchenden Gases katalytisch wirkt, während die andere Hälfte 62 eine nicht katalytische Oberfläche aufweist, die beiden Hälften des Drahtes

lere Öffnung 74 für den Durchlaß von Luft durch die Detektorzelle hindurch. Die Filter 69 und 71 können beliebiger mechanischer und chemischer Art sein; bei einer bevorzugten Ausführungsform des neuen Gerätes ist das Filter 71 ein Luftfilter mit kleinem Luftströmungswiderstand aus Glasfasern, während das Filter 69 aus Teflonfasern oder einem anderen wasserabstoßenden Material besteht, um Wasser von der Zelle fernzuhalten. Mit dieser FiI-

aber im übrigen identisch sind. Bei einer Ausfüh- io teranordnung kann man auch Schwebeteilchen aus rungsform des Erfindungsgegenstandes kann der der Luftprobe entfernen; mit Hilfe der porösen Draht 48 aus Platin bestehen, und die katalytische Platte und der Quarzfasern erfolgt die Strömung der Hälfte 61 kann frei von jedem Überzug sein, wäh- Luft in linearer Richtung durch die Detektorzelle rend die Hälfte 62 mit einem extrem dünnen Über- vorwiegend durch die Öffnung 65, aber bei einem zug aus Silber oder Blei überzogen ist, der etwa von 15 Anteil, der unmittelbar über dem Draht 58 unter molekularer Dicke oder von einer etwas größeren Berührung mit diesem durch die Quarzfasern 64 Dicke sein kann, der aber die Oberfläche der Hälfte strömt, um die Luftprobe in Berührung mit dem 62 vergiftet, so daß sie der Verbrennung des Gases Drahtgebilde zu bringen, so daß man eine sehr rasche gegenüber nicht katalytisch wirkt. Zeigen die beiden Detektorwirkung hinsichtlich des Vorhandenseins Hälften des Drahtes nicht die gewünschte nicht 20 von brennbarem Gas gewinnt, katalytische Reaktion, dann kann der Mittelpunkt 59 Eine Ventilplatte 81 in Form einer zweiten

etwas verschoben werden, um diesen Unterschied zu Isolierplatte ist hinter der Frontplatte 13 beispielskompensieren. weise mit Hilfe der Schraube 82 befestigt. Die Ven-

Der Isolierring und die Hülse 25 können mit in- tilplatte 81 besitzt eine zentrale Bohrung 83, die mit einandergreifenden Teilen, beispielsweise Rippe und 25 der rückwärtigen porösen Platte 66 an der Detektor-Nut, bei 63 zusammengefügt sein, durch welche die zelle durch den Isolierring 39 hindurch in Verbin-Detektorzelle in der Hülse entsprechend lokalisiert dung steht. Die Rückseite der Ventilplatte 81 besitzt ist, um das Ineinandergreifen der Kontaktteile 42 bei 84 eine Ausnehmung, um eine Scheibe 85 auf- und 57 zu sichern und die elektrischen Verbindungen nehmen zu können, die fest in dieser Ausnehmung für das Drahtgebilde 58 einwandfrei herstellen zu 30 sitzt und eine mittlere Bohrung 86 aufweist. Eine können. Die Detektorzelle 51 wird an ihrer Stelle Prallplatte 87 aus weichem, biegsamem Material in gehalten, wobei die Kontaktteile 42 und 57 in- Folienform ist auf der Rückseite der Scheibe 85, einandergreifen unter Einschluß einer nachgiebigen beispielsweise durch Festkleben bei 88, fest an-Dichtungsscheibe 75 zwischen dem Spalt 72 und gebracht und so angeordnet, daß als Öffnung 86 nach dem konischen Teil 27, wobei letzterer dadurch an 35 ^{Art eines} Ventils geschlossen und geöffnet werden seiner Stelle festgehalten wird, daß der Teil 28 auf kann.

die Hülse 25 aufgeschraubt wird. Ein rechteckiger Rahmen 89 ist an der Rückseite

Der Draht 58 ist zwischen zwei porösen Y-förmi- der Ventilplatte 81 beispielsweise durch die Kopfgen Hälften aus Silizium- oder Quarzfasern ein- schrauben 91 angeschraubt, und zwischen dem Rahgebettet, die den Draht 58 vollkommen umhüllen 40 men 89 und der Platte 81 liegt eine biegsame, elasti- und tragen, durch die aber das zu prüfende Gas hin- sehe Folie 92 aus natürlichem oder künstlichem durchströmen kann, um in Berührung mit den Ober- Kautschuk od. dgl. und ist damit vollkommen dicht flächen der Drähte zu kommen. Diese Quarzfäden gegen die Rückseite der Ventilplatte 81 gepreßt, um oder -fasern, die ineinandergeflochten sind, tragen auf diese Weise eine Pumpenkammer zwischen diedie Bezugsziffer 64 und haben einen gewissen Ab- 45 sen Teilen entstehen zu lassen, stand von den Ringen 52 an der Stelle 65, um ein Die Vorderplatte 13 besitzt eine Gewindebohrung

freies Durchströmen eines Teils der Luftprobe zu 70, deren unterer Teil mit Hilfe einer bündig abermöglichen, so daß diese unmittelbar zu der Pumpe schließenden Schraube 76 verschlossen ist. Eine Boh- und zu dem Auspuff gelangen kann, ohne mit den rung 77 in der Ventilplatte 81 stellt die Verbindung Drähten oder Fäden in Berührung zu kommen. Auf 50 mit der Bohrung 70 und der Pumpenkammer her, die gegenüberliegenden Seiten der Quarzfasern 64 und durch die Rückwand der Ventilplatte 81 und die in den Ausnehmungen 54 in den gegenüberliegenden biegsame Folie 92 begrenzt ist. Eine Ventilklappe Flächen des Isolierringes 52 befinden sich Verteiler- 78 aus weichem, biegsamem Material ist an der Vorplatten 66 und 67, die an dem Isolierring 52 fest- derseite der Ventilplatte 81 innerhalb der Bohrung gehalten sind, wobei sich die Quarzfäden dazwischen 55 71, beispielsweise durch Festkleben an der Stelle 79, befinden und das Ganze durch einen Bolzen 68 zu- so angeordnet, daß sie die Bohrung 77 verschließen zusammengehalten ist Die Platten 66 und 67 können und öffnen und damit den Durchlaß von Luft aus gesintertem feuerfestem Material oder aber auch steuern kann. Ein Auslaßschlitz 80 auf der Rückaus Metall bestehen, beispielsweise aus Bronze, um seite der Frontplatte 13 erstreckt sich von der Bohfür ein gleichmäßiges Durchströmen der Luftprobe 60 rung 70 aus in die äußere Umgebung des Detektorzu sorgen. Selbstverständlich kann die Detektorzelle gerätes, um die geprüfte Luft aus dem Detektorgerät auch in einem Diffusionssystem ohne zwang- herauszulassen.

läufige Strömung verwendet werden. Über den größeren Bereich des biegsamen

An' der Vorderseite der Platte 67 ist ein Paar Bogens 92 ist eine Platte 93 aus magnetischem Filterscheiben 69 und 71 mit Hilfe einer Kappe 72 65 Material aufzementiert oder aufvulkanisiert, die einen an dem Isolierring 52 festgeklemmt, die an der Vor- Anker bildet, der von einem feststehenden magnetiderfläche des Ringes mit Hilfe von Schrauben 73 sehen Kern 94 angezogen werden kann, der mit befestigt ist. Die Kappe 72 besitzt eine große mitt- Hilfe einer elektrischen Wicklung 95, die um ihn

herumgewickelt ist, magnetisierbar ist. Ein Pfad für das gesamte Gerät kann über die Leitung 120, die den Rücklauf des Flusses ist durch einen U-förmi- durch den Handgriff 13' hindurchführt, an eine begen magnetischen Teil 96 gebildet, der um die Spule liebige Quelle (Netzanschluß) angeschlossen werden. 95 herumgreift. Das Ende des Ankers 93 stützt sich F i g. 9 zeigt ein Schaltbild für das Detektorgerät

gegen den oberen Schenkel des Teiles 96 ab, um eine 5 nach der Erfindung; es kann grob in drei verschiede-Drehbewegung auf den Kern 94 zu und von diesem ne Abschnitte eingeteilt werden: in einen Prüf- und weg mit Hilfe der biegsamen elastischen Folie 92 zu Regelabschnitt 125, einen Abschnitt für die Anzeige ermöglichen, deren Bewegungen die Pumpenkammer des Ausgangs 126 und einen Regelabschnitt 127 für vergrößert und verkleinert. Eine Madenschraube 97 die Pumpe und die Spannungsregelung. Eine Batteist in die Ventilplatte 81 eingeschraubt und besitzt io rie 128 kann irgendeine beliebige Betriebsspannung, einen Hals 98 geringeren Durchmessers in der Nähe beispielsweise 5 Volt, liefern, und liegt an den Hauptihres inneres Endes, der in einen Schlitz 99 in dem Speiseleitungen 129 und 131. Die Hälften 61 und 62 unteren Ende einer streifenförmigen Feder 101 ein- des Drahtgebildes sind in diesem Schaltbild als ein greift (s. die F i g. 4 und 8). Das obere Ende des variabler Widerstand 61 und als ein fester Wider-Federstreifens 101 ist fest am Boden der Ankerplatte 15 stand in den Zweigen einer Wheatstoneschen 93, beispielsweise mit Hilfe eines Niets 102, be- Brückenschaltung gezeichnet und liegen einerseits festigt. Die Einstellung der Lage der Madenschraube an der Speiseleitung 129 und andererseits an einer 97 nach vorn bzw. nach rückwärts gegenüber der Nebenleitung 132. Der Mittelpunkt 59 zwischen den Platte 81 legt die Stellung der Ausschaltung der An- Drahthälften 61, 62 wird ein Meßpunkt parallel zu kerplatte 93 fest und damit das Ausmaß und die 20 der Brücke. Die anderen Zweige der Wheat-Frequenz des Pumpenhubes. stoneschen Brückenschaltung bestehen aus den festen

Unter dem U-fönnigen Teil 96 ist ein elektrischer Widerständen 133 und 134 und dem einstellbaren Schalter 103 mit normalerweise geschlossenem Kon- Widerstand bzw. dem Potentiometer 115, welches takt angeordnet, der einen Kolben 104 aufweist, der oben bereits erwähnt worden ist. Der einstellbare so angeordnet ist, daß er von einem Niet 102 od. dgl. 35 Abgriffpunkt 135 an dem Potentiometer 115 bildet erreicht werden kann, der beweglich mit der Anker- den anderen Meßpunkt quer über die Wheatplatte 93 verbunden ist, um die Öffnung der Kontakte stonesche Brücke. Ein Transistor oder ein äquivalendes Schalters 103 zu bewirken, bevor die Anzugs- ter elektronischer Verstärker 136 liegt mit seiner bewegung der Ankerplatte voll durchgeführt wird. Basis an dem Punkt 135, mit seinem Kollektor an Die Stärke der Rückführfeder für den Kolben 104 30 dem Punkt 159 und mit seinem Emitter an einer beeinflußt ebenfalls die Frequenz des Pumpzyklus. Reihenschaltung einer Emitterfolgeschaltung, die

Ein Winkelträger 105 ist starr an dem Rahmen aus Transistorverstärkern 139 und 141 und aus 89 unter Zuhilfenahme eines Winkels 106 und der einem Transistor 142 besteht. Der Transistor 142 Schrauben 107 befestigt. Auf dem Winkelträger 105 hat die Aufgabe, die Spannung an der Brückenliegen die horizontalen Teile 108 und 109 sowie ein 35 schaltung mit Hilfe des veränderlichen Spannungsvertikal herausragender rückwärtiger Teil 111. Auf abfalls an dem Transistor zu regeln, wobei sein dem unteren horizontalen Teil 108 ist ein elektrisches Emitter und Kollektor dementsprechend zwischen Instrumentenbrett 112 angeordnet, und auf dem der Nebenleitung 132 bzw. der einen Hauptspeiseoberen horizontalen Teil 109 ist ein Meßgerät 113 leitung 131 liegt. Der Emitter des Transistors 136 mit einer Skala und einem Zeiger 15 angebracht, die 40 liegt über einen Thermistor 137 an einer Nebendurch den Boden des äußeren becherförmigen Ge- leitung 138, um die Auswirkungen von Temperaturhäuses 14 für die Zwecke der Beobachtung heraus- änderungen auf den Regelkreis zu verringern. Dieser ragen. Auf dem vertikalen Teil 111 des Winkelträ- Thermistor gleicht auch die Änderungen der Trangers 105 sind ein Schalter 114 und ein Potentio- sistorkennlinien aus, die durch Temperaturänderunmeter 115 befestigt, dessen Betätigungsgriffe 16 bzw. 45 gen verursacht sind.

17 bei der Erläuterung der Fig. 1 bereits erwähnt Die Erregerspule95 liegt über den normalerweise

worden sind. geschlossenen Schalter 103 an den Leitungen 129

Der Handgriff 13' des Detektorgerätes ist an einer und 131. Sie liegt parallel zu einer Gleichrichterdiode starren Platte 116 befestigt, die ihrerseits an dem 143 und zu einer Sperrdiode 144, deren Verbindungs-Winkelträger 105 mit Hilfe eines Halsstücks 117 50 punkt an einen Filterkreis liegt, der aus einem reduzierten Durchmessers befestigt ist, der in einem Kondensator 145 und einem Widerstand 146 be-Bodenschlitz 118 in dem äußeren Bechergehäuse 14 steht, die in Serie geschaltet sind und zusammen steckt. In dem Handgriff 13' befindet sich ein elek- einerseits an der Hauptspeiseleitung 129 und antischer Schalter 119 mit einem Betätigungsdruck- dererseits an der Nebenleitung 138 liegen. Ebenfalls knopf 121, der so herausragt, daß er von dem Zeige- 55 zwischen der Hauptspeiseleitung 129 und der Nebenfinger des Bedienungsmannes bequem zum Eingriff leitung 138 liegt eine Zenerdiode 147 zur Spannungsgebracht werden kann, der den Handgriff 13' in der regelung, deren Zenerspannung vorzugsweise an-Hand hält. Der elektrische Schalter 119 weist nach- nähernd gleich der normalen Batteriespannung ist. einander in Tätigkeit tretende normalerweise ge- Quer zu der Hautpleitung 129 und der Neben-

schlossene und normalerweise geöffnete Kontakte in 60 leitung 138 liegt außerdem noch ein Potentiometer seinem Innern auf, wobei sich die normalerweise ge- 148 zur Spannungsteilung, dessen einstellbarer Abschlossenen Kontakte bei einem anfänglichen Druck griffspunkt 149 über einen Widerstand 151 zur Verauf den Knopf 121 öffnen und die normalerweise ringerung der Empfindlichkeit an der negativen offenen Kontakte sich beim weiteren Niederdrücken Klemme des Meßgerätes 113 liegt. Die positive des Druckknopfes 121 schließen, während die nor- 65 Klemme des Meßgerätes 113 ist über die Kollektormalerweise geschlossenen Kontakte offenbleiben. Emitter-Strecke eines Transistors 152 an die Neben-Das Gerätegehäuse kann außerdem noch eine Batte- leitung 132 angeschlossen, während die Basis des rie als Stromquelle für das Meßgerät enthalten, oder Transistors 152 an dem einstellbaren Abgriffspunkt

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149 des Potentiometers 148 liegt. Die positive Seite Temperatur bleibt. Die Größe des aktiven mittleren

des Meßgerätes 113 liegt ebenfalls über eine Diode Bereichs bestimmt den Umfang an katalytischer Ver-

153 und die normalerweise offenen Kontakte 154 brennung, die sich an der Oberfläche des aktiven

des Schalters 119 an der Nebenleitung 132. Die Elementes 61 abspielt. Ist das Potentiometer 115 so

negative Seite des Meßgerätes 113 ist über einen 5 eingestellt, daß sie die gewünschte Spannung an der

Kondensator 155 und die normalerweise geschlosse- Brückenschaltung und die gewünschte Betriebstem-

nen Kontakte 156 des Schalters 119 an die Neben- peratur für das aktive Element oder die Drahthälfte

leitung 132 gelegt. Die positive Seite des Meßgerätes 61 entstehen läßt, dann wird das Potentiometer 148

113 liegt ebenfalls über einen Widerstand 157 an der so eingestellt, daß sich auf der Skala des Meß-

Leitung 129. io gerätes 113 eine Zeigereinstellung bei etwa 20% des

Die Wirkung des Detektorgerätes nach der Erfin- Skalenhöchstwertes ergibt, d. h. wenn der Schalter

dung ist folgende: 119 nicht eingelegt worden ist. Die Auswahl eines so

Bei Benutzung des Gerätes wird die Spitze 19 an weit oben liegenden Punktes auf der Skala bei der

dem Sondenrohr in Räume gebracht, in denen man Einstellung des Potentiometers 148 soll später noch

brennbare Gase vermutet. So kann die Sonde bei- 15 näher beschrieben werden. Ist dann das Potentio-

spielsweise entlang der Oberfläche einer Rohrleitung meter 148 eingestellt, dann bleibt seine Einstellung

(Pipeline) in einem ölfeld bewegt werden, oder sie bestehen, und alle später folgenden Einstellungen

kann in die Nähe der Quelle gelegt werden, aber werden mit Hilfe des . Potentiometers 115 vor-

auch an Meßgeräte und Verbrauchsanzeigegeräte in genommen.

Gebäuden. Sie kann auf gleiche Weise in Bergwer- 20 Ist die Spule 95 erregt, dann erzeugt sie ein magne-

ken und anderen Betrieben zur Anwendung gelan- tisches Feld in dem Kern 94, welches den Anker 93

gen, bei denen es vorkommt, daß die Luft brenn- anzieht. Sobald sich der Anker 93 auf die Polfläche

bare Gase enthält. des Kerns zu bewegt, vergrößert sich das Volumen

Bei dem in der Zeichnung wiedergegebenen Aus- der Pumpenkammer zwischen der biegsamen Folie führungsbeispiel des neuen Detektorgerätes kann das 35 92 und der Rückwand der Platte 81, um den Druck Anfeuchtelement 23 beim Betrieb des Gerätes ent- in der Kammer unter Atmosphärendruck absinken weder benutzt werden oder auch weggelassen wer- zu lassen und ein Vakuum zu erzeugen, welches beden. Wird es benutzt, dann stellt es eine Rückhalte- strebt ist, Luft aus dem Rohr 18 durch die Detektorvorrichtung für Feuchtigkeit dar, beispielsweise ein zelle 51 zu saugen. Noch ehe der Anker 93 an der Absorptionsfilter für Wasser, welches der in dem 30 Polfläche des Feldmagnetkerns anschlägt, öffnet er Gerät zu untersuchenden Luftprobe praktisch den den Schalter 103 durch Eingriff an der Druckknopfgleich hohen Feuchtigkeitsgrad erteilt. Die Anwen- betätigung 104 des Schalters, so daß die Spule 95 dung dieses Filters ist darauf zurückzuführen, daß entregt wird und der Anker 93 bestrebt ist, in seine sich die Luft immer in einem Zustand gleichmäßig nicht angezogene Stellung zurückzukehren. Bei diehohen Feuchtigkeitsgrades befinden soll, wenn sie 35 sem Bewegungsvorgang bewegt sich indessen der durch die Detektorzelle hindurchströmt, während das Druckknopf 104 zusammen mit dem Anker 93, und Instrument bei Änderungen der Feuchtigkeit der zu der Schalter 103 schließt sich von neuem, um die prüfenden Luft dann praktisch unbeeinflußt bleibt. Spule 95 wieder zu erregen. So wird der Anker von

Beim Zurechtmachen des Detektorgerätes für den neuem auf den Kern hingezogen, und der gleiche

praktischen Betrieb wird der Schalter 114 geschlos- 40 Vorgang wiederholt sich dann sehr rasch und immer

sen, um die Erregerspule 195 an die Leitungen 129 wieder, wobei der Anker angezogen und in seine

und 131 zu legen und die Pumpe in Betrieb zu nicht angezogene Stellung zurückgeführt wird, in

setzen, die aus dem Anker 93 und der biegsamen Abhängigkeit von den wiederholten Erregungen und

Folie 92 besteht, auf welcher er befestigt ist. Durch Entregungen der Spule 95, wenn der Schalter 103

das Einlegen des Schalters 114 wird auch die Wheat- 45 durch die Bewegung des Ankers selbst geöffnet und

stonesche Brückenschaltung unter Spannung gesetzt, geschlossen wird.

so daß ein elektrischer Strom durch das Drahtgebilde Diese Ankerbewegung bewegt die biegsame Folie

58 fließt. Beim ersten Einstellen des Gerätes wird 92 so, daß das Volumen der Pumpenkammer zwi-

das Potentiometer 115 so eingestellt, daß man die sehen der Folie und der Rückseite der Platte 81

gewünschte Spannung an der Wheatstoneschen 50 rasch zunimmt bzw. abnimmt; dies geschieht durch

Brückenschaltung erhält, d.h. also, im Fall der die äußerst rasche Flatterbewegung des Ankers und

Schaltungsanordnung nach F i g. 9, zwischen den der biegsamen Folie, von der er getragen wird.

Leitungen 129 und 132, so daß das aktive Element Nimmt das Volumen der Pumpenkammer zu, dann

bzw. die katalytisch^ Hälfte 61 des Drahtes auf eine geht die Klappe 87 auf, um die Bohrung 86 voll-

Temperatur gebracht wird, bei welcher eine kataly- 55 ständig freizugeben und den Zutritt von Luft aus

tische Verbrennung von Gas schon bei relativ gerin- dem Rohr 18 in die Kammer zu ermöglichen. In die-

gen Konzentrationen eines solchen Gases auftritt. sem Zeitpunkt schließt die Klappe 78 die Öffnung

Diese Temperatur ist nicht von kritischer Bedeu- 77, so daß die Luft nicht durch die Auspuffleitung

tung, prüft man aber beispielsweise den Methan- 80 in die Pumpenkammer zurückgelangen kann,

gehalt, dann sollte die Temperatur des mittleren 60 Nimmt das Volumen der Pumpenkammer dagegen

Teiles der katalytischen Drahthälfte in dem Bereich ab, dann verschließt die Klappe 87 die öffnung 86,

zwischen 600 und 700° C liegen. Es versteht sich um zu verhindern, daß Luft in der umgekehrten

von selbst, daß die Drahthälften 61 und 62 nicht Richtung in das Rohr 18 gedruckt wird; genau in

durchgehend auf eine gleichförmige Temperatur er- diesem Zeitpunkt öffnet die Klappe 78 die öffnung

wärmt werden, wenn in ihnen durch einen Strom- 65 80, so daß die in der Pumpenkammer befindliche

durchgang Wärme erzeugt wird, die rasch durch die Luft durch die Öffnung 80 fortgeleitet wird. Auf

Leitungen 55 abgeleitet wird, so daß nur der mitt- diese Weise dienen die sehr raschen Schwingungen

lere Teil jeder Drahthälfte auf seiner maximalen der biegsamen Folie 92 dazu, Luft aus dem Rohr

18 durch die Detektorzelle 51 und die Pumpe in den Auslaß 80 zu pumpen. Die Konstruktion der Detektorzelle vermittelt eine große Stabilität des Betriebes mit pulsierender Pumpenströmung.

Die eintretende Luft gelangt durch die Diffusionsöffnungen 21 in der Spitze 19 in das Rohr 18 und geht durch den Befeuchter 23 hindurch, falls ein solcher überhaupt benutzt wird, um der in dem Gerät zu prüfenden Luft eine gleichförmige Feuchtigkeit zu geben. Die Luft strömt aus dem Rohr 18 durch die Auslässe in der Prallplatte 36, die am Umfang liegen, durch das Geflecht 71 aus Glasfasern und das Kissen 69 aus Teflonfasern zu der Verteilerplatte 67. Die Luft, die zwischen den porösen Platten 67 und 66 hindurchströmt, wird zu einem großen Teil durch die freien Öffnungen 65 in der Nähe der Innenfläche der Ringbohrung 58 hindurchströmen, und derjenige Teil der Luft, der durch die Siliziumfasern 64 hindurchgeht und damit zur Berührung mit dem Draht 58 kommt, bewegt sich relativ langsam durch das Material hindurch bis zur Berührung mit den Oberflächen des Drahtes. Nach dem Durchströmen durch die Platte 66 geht die Luft durch die Öffnung 86, die Pumpenkammer, die Öffnung 77 und durch die Bohrung 70 hindurch bis zu dem Auslaß 80. Bei der bisher beschriebenen Arbeitsweise der Pumpe erreicht man praktisch eine kontinuierliche Prüfung der Luft, in welche die Spitze 19 des Sondenrohres 18 hineinragt. Aus dieser kontinuierlich betriebenen Prüfung der Luft kann man bereits erkennen, daß das Gerät verhältnismäßig sehr rasch auf das Eintauchen der Spitze in ein Luftvolumen anspricht, weil ja die Pumpe das Rohr 18 verhältnismäßig rasch leerpumpt, selbst wenn die Probe selbst sich verhältnismäßig langsam durch die Siliziumfasern hindurch- und an dem Drahtgebilde 58 vorbeibewegt.

Betrachtet man nun noch einmal die F i g. 9, welche die Schaltungsanordnung des gesamten Gerätes nach der Erfindung wiedergibt, dann sieht man, daß die Spannung an den Hauptspeiseleitungen 129 und 131 die von der Batterie 128 gelieferte Spannung ist. Die Spannung zwischen den Leitungen 129 und 132 ist gleichzeitig diejenige Spannung, die an derWheatstoneschen Brückenschaltung liegt, und diese Spannung ist gleich der Batteriespannung, vermindert um den Spannungsabfall an dem Leistungstransistor 142. Die Spannung auf der Leitung 132 ändert sich daher mit der Konzentration des vorgefundenen brennbaren Gases, so daß die Brückenspannung den Strom reduziert, der durch die Hälften 61 und 62 des Drahtgebildes 58 hindurchfließt.

Die Spannung zwischen der Leitung 21 und der Nebenleitung 138 wird praktisch auf der Zenerspannung der Zenerdiode 147 gehalten, die praktisch annähernd gleich der normalen Batteriespannung ist. Man erreicht dies dadurch, daß man der tatsächlichen Batteriespannung die gleichgerichtete zurückgespeiste Spannung aus der Erregerspule 95, die durch Induktion entsteht, hinzufügt. Jedesmal, wenn die Spule 95 abgeschaltet wird, wird eine elektromotorische Kraft in ihr erzeugt, die gleichgerichtet, von dem i?C-Glied 145-146 gefiltert und zu der Batteriespannung hinzugefügt wird; die Summe dieser Spannungen wird mit Hilfe der Zenerdiode 147 auf einen praktisch konstanten Wert eingeregelt. Diese geregelte Zenerspannung erscheint nun zwischen der Leitung 129 und der Nebenleitung 138 und garantiert für eine einwandfreie Arbeitsweise des Meßgerätes, wenn die Batteriespannung infolge zu langen Gebrauchs des Gerätes absinkt. Sie wirkt infolgedessen im Sinne einer Verlängerung der tatsächlichen Lebensdauer der Batterie und zur Bereitstellung einer Bezugsspannung für das Meßgerät sowie zur Erhaltung einer konstanten Spannung für die Transistoren 139 und 141.

Befindet sich die Spitze 19 des Sondenrohres 18 des Detektorgerätes in Luft, die keine feststellbaren

ίο Mengen brennbaren Gases enthält, dann kommt der Transistor 136 durch das Minimum der Unausgeglichenheit der Brücke in Betrieb, ein Zustand, der erforderlich ist, um die Spannung auf der Nebenleitung 132 (infolge des Spannungsabfalls an dem Transistor 142) auf den Punkt abzusenken, in welchem der durch die einzelnen Drahtabschnitte 61 und 62 fließende Strom gerade dazu ausreicht, die Drahthälfte 61 auf die Temperatur zu erwärmen, bei der ihr aktiver Teil eine katalytische Verbrennung

so äußerst kleiner Konzentrationen festzustellenden Gases vornehmen kann. Diese Betriebsweise wird mit Hilfe der Emitter-Verstärker-Transistoren 139 und 141 erreicht, welche dazu dienen, den Spannungsabfall an den Transistoren 142 und damit die Spanas nung auf der Nebenleitung 132 sowie die Spannung an der Wheatstoneschen Brückenschaltung zu regeln. Um das Vorhandensein von brennbarem Gas feststellen zu können, steht das Meßgerät auf dem empfindlichsten Teil seines Skalenbereichs, der Schalter 119 ist offen, und alle Stromkreiselemente befinden sich in den in Fig. 9 gezeigten Stellungen. Sobald nun die Spitze 19 der Sonde eine Gastasche ansticht, tritt eine katalytische Verbrennung an der Drahthälfte 61 auf, um so anfangs sowohl ihre Temperatur als auch infolge davon ihren Widerstand zu erhöhen. Dadurch wird aber auch die Ungleichheit der Brükkenschaltung erhöht, so daß der Verstärker-Transistor 136 ein Signal liefert, damit der Spannungsabfall durch den Transistor 142 erhöht wird und infolgedessen die Spannung an der Brückenschaltung herabgesetzt wird. Dadurch wird die Stärke des Stromes durch das Drahtgebilde 58 verringert, um zu erreichen, daß die Temperatur beider Drahthälften abgesenkt und damit die katalytische Verbrennung verringert wird. Ist der Draht anfangs mit einer hohen Temperatur für die Zwecke der Erzielung einer sehr hohen Empfindlichkeit betrieben worden, dann beeinflußt die anfängliche Herabsetzung der Spannung des Stromes und der Temperatur die katalytische Verbrennung nicht wesentlich. Die Spannungsänderung auf der Leitung 132 wird durch den Transistor 152 verstärkt und erscheint an dem Kollektor, der mit einer Klemme des Meßgerätes 113 verbunden ist. Ein sofort einsetzender Strom fließt jetzt durch das Meßgerät, um den Kondensator 155 auf den neuen Spannungspegel zu bringen, und bewirkt, daß der Zeiger des Meßinstrumentes bei 15 aus seiner stabilen Lage herauspendelt. Das Meßgerät verbleibt dann nicht in einer Anzeigestellung, sondern kehrt in seine anfangs eingestellte Stellung zurück, weil der Ladestrom für den Kondensator abklingt. Verläßt nun die Sondenspitze 19 die gleiche Gastasche, dann nimmt die Temperatur des aktiven oder katalytischen Elementes 71 ab, um auch die Brückengleichheit zu verringern, so daß der Transistor 136 in umgekehrter Richtung wirkt, um den Spannungsabfall an dem Transistor 142 zu verringern und die Spannung auf der Nebenleitung 132 anzuheben. Diese Spannungs-

Claims (1)

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zunähme bewirkt einen momentan einsetzenden die Brückenspannung auf den Wert bringt, bei dem Stromfluß durch das Meßgerät 131 in der entgegen- eine katalytische Verbrennung stattfindet. Das begesetzten Richtung, sobald die Ladung des Konden- deutet aber, daß der heißeste Teil des katalytischen sators 155 auf die neue Spannung eingeregelt ist und Drahtes 61 — d. h. der mittlere Teil dieser Hälfte der Zeiger an der Stelle 15 nach der anderen Seite 5 des Drahtgebildes — bei progressiv abnehmenden ausschlägt. Stellt man nun den Zeiger anfangs auf Temperaturen arbeitet, wenn die Konzentration des 20% des Skalenbereichs ein, dann berücksichtigt Gases zunimmt. Infolge dieser Wirkungsweise wird man die Auswanderung, die auf der empfindlichen der heißeste Teil der katalytisch wirkenden Draht-Skala eintreten kann, und ermöglicht gleichzeitig die hälfte auf einer Temperatur unter der Zündtempera-Beobachtung einer Bewegung in dem unteren Be- io tür für explosive Mischungen brennbarer Gase gereich der Skala, sobald die Gaskonzentration ab- halten, die beispielsweise im Bereich von 5 bis 20% nimmt. Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß der Methan in Luft auftreten. Würde das katalytische Widerstand 151 nicht in dem gleichen Stromkreis des Element dagegen bei Temperaturen oberhalb des Meßgerätes in dem empfindlichen Bereich liegt, son- Zündpunktes betrieben, dann kann das Gerät offendern durch den Kondensator 155 überbrückt ist, um 15 sichtlich nicht für Gaskonzentrationen im explosiven die Empfindlichkeit zu erhöhen, ohne die Auswande- Bereich benutzt werden; das Gerät nach der Erfinrung des Zeigers in die Nullstellung zu verstärken. dung arbeitet aber bei einer so niedrigen Temperatur,

Die Konzentration des Gases in einer Gastasche daß es gerade im explosiven Bereich der Gaskonkann aus der Größe des Ausschlags des Meßgeräte- zentration verwendet werden kann,
zeigers in Verbindung mit einer Ablesung auf dem 20 Das Potentiometer 115 kann von außerhalb des Skalenteil für den empfindlichen Abschnitt ermittelt Gerätegehäuses durch Bedienung des Handgriffs 17 werden, der so eingestellt werden kann, daß er etwa betätigt werden, um die Änderungen der Eigenschafzehn Teile Gas in einer Million Teilen Luft ermittelt, ten des Drahtes während der Lebensdauer des Drahso daß bereits eine geringfügige Konzentration einen tes kompensieren zu können und ferner zum Ausmeßbaren Zeigerausschlag ergibt. 25 gleich von anderen Stromkreiseigenschaften, um die

Ist eine Gastasche lokalisiert worden, dann kann Geräteablesung auf praktisch 20% des Skalenwertes der Detektor betätigt werden, um eine bestimmte zurückzuführen, also auf die Stellung, die man kurz Ablesung für die Konzentration zu ergeben, wenn mit »kein Gas vorhanden« bezeichnen kann,
eine ausreichende Gasmenge vorhanden ist. Zu die- Aus der obigen Beschreibung kann man mit aller sem Zweck wird der Schalter 119 dadurch betätigt, 30 Deutlichkeit entnehmen, daß das Detektorgerät nach daß der Druckknopf 121 ein Stück heruntergedrückt der Erfindung sich hervorragend als leichtes transwird, um den Kontakt 156 zu öffnen, während der portables Gerät eignet und eine automatisch und Kontakt 154 offen bleibt. Das Meßgerät 113 wird kontinuierlich wirkende Prüfung sowie rasch auf das jetzt auf einen Zwischenpunkt auf der Skala einge- Vorhandensein eines brennbaren Gases in Luft bzw. stellt, um den Ausgang des Transistors 152 über den 35 auf Änderungen der Gaskonzentration anspricht. Es Widerstand 151 für die Grobeinstellung des Meß- arbeitet mit geringem Strombedarf und geringer geräts ablesen zu können. Eine Spannungsänderung Stromstärke; es liefert eine hohe Empfindlichkeit bei auf der Nebenleitung 132 ändert die Vorspannung schwachen Gaskonzentrationen in der Größenordan dem Emitter-Basiskreis des Transistors 152 und nung von Teilen in Millionen Teilen Luft. Arbeitet sein entsprechend geänderter Ausgang kann an dem 40 man im heißesten Teil des katalytischen Drahtes nur Meßgerät 113 abgelesen werden. Dieser Ausgang etwas oberhalb der Temperatur der katalytischen kann als kontinuierlich gelten, so daß der Zeiger und Verbrennung, dann bleibt der Draht unterhalb der die Skala im Punkt 15 eine relative Stellung zueinan- Zündtemperatur, wenn er den explosiven Mischunder annehmen, die der Konzentration des Gases in gen von Gas ausgesetzt wird, und das Gerät ermögder Luft entspricht. Die Ablesung an dem Meßgerät 45 licht auch Ablesungen gerade im explosiven Bereich kann entweder direkt erfolgen oder mit Hilfe von der Gase und sogar bis zu höheren Konzentrationen entsprechend geeichten Karten (Eichkurvenblättern), der Gase hinaus. Der Betrieb bei niedriger Temperaweiche die genaue Konzentration des vorhandenen tür liefert also auch einen hohen Grad der UnterGases erkennen lassen. Scheidungsmöglichkeit zwischen Gasen verschiedener

Sollte die Konzentration des Gases für eine Zwi- 50 Zusammensetzung. Dadurch daß man die beiden schenablesung auf der Skala des Meßgerätes 113 zu Drahthälften der Luftprobe auf die gleiche Weise stark sein, dann wird der Druckknopf 121, der zu aussetzt, ist die Kompensation für sämtliche verändern Schalter 119 gehört, ganz eingedrückt, um den derlichen Größen in der Probe ausgezeichnet, und es Kontakt 154 zu schließen, wobei der Kontakt 156 kann eine bequeme Messung der brennbaren Konoffen bleibt. Dadurch wird eine direkte Verbindung 55 zentration durchgeführt werden,
zu dem Meßgerät 113 über den Schalter 154 hergestellt, und der Transistor 152 liegt parallel dazu. Die

Spannung auf der Hauptleitung 132 wird nun nicht Patentansprüche:
mehr durch den Transistor 152 verstärkt, und das

Meßgerät arbeitet auf der Skala für Grobeinstellung, 60 1. Detektorgerät für brennbare Gase mit einer

um die Maximalwerte der Gaskonzentration ablesen Wheatstonschen Brückenschaltung mit aktiven

zu können. und inaktiven Elementen in den einzelnen Brük-

Die Wirkung der Prüf- und Steuerbrücke des De- kenzweigen, die im wesentlichen identisch sind,

tektorgerätes nach der Erfindung ist so, daß die kata- mit der einzigen Ausnahme, daß nur das aktive

lytische Drahthälfte 61 immer auf eine Temperatur 65 Element eine Oberfläche aufweist, die gegenüber

gebracht wird, die eine katalytische Verbrennung er- der Verbrennung des festzustellenden Gases eine

zeugt, die nur dazu ausreicht, die Brücke so weit aus katalytische Oberfläche aufweist, und daß die

dem Gleichgewicht zu bringen, daß der Abgleichkreis Elemente in der Brückenschaltung so zusammen-

gefaßt sind, daß die Spannung an der Brücke einen identisch gleichen Strom durch die Elemente treibt, dessen Wert sich mit der Brückenspannung ändert, wobei die Elemente einen relativ hohen Temperaturkoeffizienten des elektrisehen Widerstandes haben, und mit einer Vorrichtung, die dazu dient, eine Probe der Luft unter praktisch identischen Bedingungen beiden Elementen auszusetzen derart, daß das Vorhandensein von Gas in der Probe eine Verbrennung an der Oberfläche des aktiven Elementes bewirkt und damit eine Temperaturdifferenz und eine Differenz der elektrischen Widerstände der beiden Elemente, die eine Unsymmetrie des Brükkengleichgewichts herbeiführt, dadurch gekennzeichnet, daß nach Eintreten der Unsymmetrie der Brückenschaltung Stromkreise (125, 126) eingeschaltet werden, die dazu dienen, die Brückenspannung und den die Elemente (61, 62) durchfließenden Strom auf einen Wert herabzudrücken, der ausreicht, eine katalytisehe Verbrennung hervorzurufen, die einen Temperaturunterschied zwischen den Elementen herbeiführt, und damit das Brückengleichgewicht nur so weit zu stören, daß ein Signal entwickelt wird, welches as die Brückenspannung auf ihren herabgesetzten Wert herunterdrückt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wheatstonsche Brückenschaltung in Reihe mit einem Kraftverstärker (142) liegt, der seinerseits an einer Spannungsquelle (128) liegt, und ferner in Reihe mit einem Verstärker (136), der an den Verbindungspunkt (59) der Elemente angekoppelt ist, wobei eine weitere Spannungsquelle für eine Bezugsspannung durch ein Regelglied (147) geschaffen ist, welches ein durch eine Transistorschaltung (139, 141) hindurchgehendes Steuersignal liefert.

3. Gerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungsregelglied (147) parallel zu einem Widerstand (148) geschaltet ist, der den Spannungspegel für den Betrieb des einen Stromkreises (126) liefert.

4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungsregelglied (147) mit dem Spannungsregelkreis (143 bis 146) zusammenwirkt, um zu der Spannung der Spannungsquelle (128) die gleichgerichtete, im Wege der Rückinduktion erzeugte Spannung aus der Erregerspule (95) hinzuzufügen, die eine Luftpumpe (92) speist.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente aus Platin bestehen, wobei die eine Hälfte (61) keinen Belag aufweist, während die andere Hälfte

(62) mit einer dünnen Schicht aus Silber oder Blei überzogen ist.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung vor Feststellung eines brennbaren Gases so erfolgt, daß der Verbindungspunkt (59) zwischen den Elementen (61) und (62) von den beiden Elementen her gleich große Spannungen empfängt.

7. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftverstärker (142) ein Transistor ist, dessen Vorwärtsvorspannung mit Hilfe der beiden Transistoren in dem Netzwerk (139, 141) entsprechend dem Unsymmetriesignal von dem Brückenkreis her so geändert werden kann, daß der Spannungsabfall an dem Transistor veränderlich ist.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch weitere Widerstände (133, 134, 115), die relativ zueinander einstellbar sind, um die ursprüngliche Einstellung des Spannungsabfalles und um den Strom durch die Elemente (61, 62) so einzuregeln, daß deren Temperatur auf diejenigen Werte ansteigt, bei welchen an der Oberfläche des aktiven Elementes eine katalytisehe Verbrennung stattfindet.

9. Gerät nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Seite des Stromkreises (126) mit Anzeigegerät über einen Kondensator (55) und Kontakte (156) an den Verbindungspunkt zwischen Brückenschaltung und Kraftverstärker (142) gelegt ist, während beide Seiten des Anzeigestromkreises über einen Verstärker (152) an diesen Verbindungspunkt angeschlossen sind, so daß ein momentaner Stromstoß durch den Stromkreis (126) mit dem Anzeigegerät (113) die Spannung des Kondensators auf einen neuen Spannungspegel anhebt und bewirkt, daß der Zeiger des Anzeigegerätes aus seiner vorbestimmten Einstellung herausschwingt.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Feststellung von Zwischenwerten der Konzentrationen des Gases ein Schalter (119) dient, der ein Stück weit eingedrückt werden kann, um die Kontakte (156) zu öffnen, so daß der Ausgang des Verstärkers (152) über einen Widerstand (151) fließen muß.

11. Gerät nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung hoher Konzentrationswerte des Gases der Schalter (119) vollständig heruntergedrückt werden kann, um die Kontakte (154) zu schließen, wodurch der Verstärker (152) überbrückt und ein direkter Ausgang von dem Verbindungspunkt her auf den Kreis (126) mit Anzeigegerät (113) gegeben werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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