Verfahren zur Analyse einer Gasprobe, Analyseanord¬ nung. Verwendungen davon und Testanläge mit der ge¬ nannten AnordnungMethod for analyzing a gas sample, analysis arrangement. Uses thereof and test systems with the arrangement mentioned
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Analyseanordnung nach demjenigen von Anspruch 12 sowie eine Testanlage mit einer solchen Anordnung nach Anspruch 22 und eine Verwendung davon nach Anspruch 23.The present invention relates to a method according to the preamble of claim 1, an analysis arrangement according to that of claim 12 and a test facility with such an arrangement according to claim 22 and a use thereof according to claim 23.
Es sind Halbleitergassensoren bekannt, wie beispiels¬ weise von der Firma Figaro Engineering, Osaka/Japan, hergestellt und vertrieben. Derartige Halbleitergas¬ sensoren können ausserordentlich einfach und, auf¬ grund ihres kleinen Volumens, auch direkt in Behält¬ nisse mit Gasproben eingeführt werden oder entlang eines Strömungspfades für Gasproben aus den Behält¬ nissen, an beliebigem Ort, zur Analyse der Gasproben. Dem Aspekt der Zuverlässigkeit kann durch Vorsehen mehrerer derartiger Halbleitergassensoren noch ver¬ mehrt Rechnung getragen werden.Semiconductor gas sensors are known, such as those manufactured and sold by Figaro Engineering, Osaka / Japan. Such semiconductor gas sensors can be introduced extremely simply and, owing to their small volume, directly into containers with gas samples or along a flow path for gas samples from the containers, at any location, for analyzing the gas samples. The reliability aspect can be taken into account even more by providing several such semiconductor gas sensors.
Nun weisen Halbleitersensoren, und dabei insbesondere Halbleitergassensoren, relativ lange Schrittantwort¬ zeiten auf, d.h. wenn ihnen eingangsseitig ein Gasän¬ derungssprung auferlegt wird, ändert sich ihr Aus- gangssignal ähnlich demjenigen eines Tiefpasses und läuft relativ langsam dem entsprechenden Endwert asymptotisch entgegen.Now semiconductor sensors, and in particular semiconductor gas sensors, have relatively long step response times, i.e. If a gas change jump is imposed on the input side, their output signal changes similarly to that of a low pass and runs relatively slowly asymptotically towards the corresponding end value.
Dieses Problem steht dem Einsatz von Halbleitergas¬ sensoren unter dem Aspekt der Verfahrensschnelligkeit
entgegen und wird bei Vorgehen nach dem Wortlaut von Anspruch 1 behoben.This problem relates to the use of semiconductor gas sensors in terms of process speed opposed and is resolved when proceeding according to the wording of claim 1.
Da als Ausgangssignal bei derartigen Halbleitergas- sensoren üblicherweise der Ausgangswiderstand vari¬ iert, wird mithin die zeitliche Aenderung ihres Aus¬ gangswiderstandes ausgewertet.Since the output resistance usually varies as the output signal in such semiconductor gas sensors, the temporal change in their output resistance is therefore evaluated.
Da die zeitliche Ableitung der Halbleitergassensor- AusgangsSignale mit dem Maximalwert des Ausgangssi¬ gnals korreliert, welchem es zustrebt, kann bereits kurz nach Auftreten einer Gaskonzentrations- und/oder -Stoffänderung eingangsseitig, aus der erwähnten Ab¬ leitung, das Analysesignal ermittelt werden.Since the time derivative of the semiconductor gas sensor output signals correlates with the maximum value of the output signal which it is striving for, the analysis signal can be determined on the input side shortly after a change in gas concentration and / or substance, from the derivative mentioned.
Aus dem Vorerwähnten geht nun u.a. hervor, dass, wenn ein Halbleitergassensor eine Gaskomponente erfasst hat, die sein AusgangsSignal gegen einen neuen End¬ wert zutreibt, dieser Gassensor, wegen seines "Ge¬ dächtnisses" nurmehr mit dem Resultat vorgängig er- fasster Messungen verfälscht, eine weitere Gasprobe analysieren wird. Dies würde bedingen, dass ein vor¬ gesehener Gassensor den Verfahrenszyklus wiederum drastisch verlangsamt, weil abgewartet werden uss, bis der Einfluss einer vorangehenden Gasanalyse abge¬ klungen ist.From the above, i.a. shows that if a semiconductor gas sensor has detected a gas component that drives its output signal against a new end value, this gas sensor, because of its "memory" is only falsified with the result of previously recorded measurements, will analyze a further gas sample. This would mean that a gas sensor provided would in turn drastically slow down the process cycle, because it would be necessary to wait until the influence of a previous gas analysis had subsided.
Dies wird bei Vorgehen nach dem Wortlaut von Anspruch 2 dadurch behoben, dass mindestens zwei Sätze je mit mindestens einem Halbleitersensor vorgesehen werden und sich folgende Gasproben abwechselnd je einem der Sensorsätze zugeführt werden, womit den einzelnen Sätzen Zeit eingeräumt wird, damit sich ihre Aus-
gangssignale wieder auf einen Basiswert rückeinstel¬ len können, ohne dass dabei der Verfahrenszyklus ver¬ längert würde.This is remedied in the case of the procedure according to the wording of claim 2 in that at least two sets are provided with at least one semiconductor sensor and the following gas samples are alternately fed to one of the sets of sensors, which gives the individual sets time so that their can reset input signals back to a base value without the process cycle being lengthened.
Um dabei Zuleitungen und den Halbleitersensor selbst zu reinigen, wird, dem Wortlaut von Anspruch 4 fol¬ gend, vorgeschlagen, ihn, und damit auch die Zulei¬ tungen, nach Messung, gaszuspülen. Dabei ergibt sich bei einer derartigen Gasspülung, aufgrund der Art des Spülgases und/oder seiner Strömung entlang dem Sen¬ sor, am Sensor ein ähnliches Verhalten, wie es sich einstellt bei der vorerwähnten Erfassung eines be¬ stimmten Gasanteils in der Probe. Damit würde ein solcher Gassensor durch den Spülvorgang wieder für einige Zeit für Probenmessungen unbrauchbar.In order to clean supply lines and the semiconductor sensor itself, it is proposed, following the wording of claim 4, to purge it, and thus also the supply lines, after measurement. In such a gas purging, due to the nature of the purging gas and / or its flow along the sensor, the behavior of the sensor is similar to that which occurs when the above-mentioned detection of a certain gas fraction in the sample. This would make such a gas sensor unusable for sample measurements for some time due to the purging process.
Nun wird, gemäss dem Wortlaut von Anspruch 6, vorge¬ schlagen, die Spülgasart und/oder die SpülgasStrömung derart auf die Strömung eines Trägergases für die Gasprobe abzustimmen, dass, beim Wechsel von Spülbe¬ trieb zu Messbetrieb oder umgekehrt, durch diesen Wechsel am Ausgang des Halbleitersensors eine nur mi¬ nimale Signaländerung, wenn überhaupt, in Erscheinung tritt. Damit "erlebt" der Sensor einen Wechsel von Messzyklus zu Spülzyklus bzw. umgekehrt nicht.Now, according to the wording of claim 6, it is proposed to match the purge gas type and / or the purge gas flow to the flow of a carrier gas for the gas sample in such a way that when changing from purge operation to measurement operation or vice versa, this change at the exit of the semiconductor sensor only a minimal signal change, if any, appears. The sensor thus does not "experience" a change from measuring cycle to rinsing cycle or vice versa.
Dem Wortlaut von Anspruch 5 folgend, wird bevorzug¬ terweise ein Trägergas eingesetzt und, im Sinne des zu Anspruch 6 Gesagten, nach Anspruch 7, als Spülgas das Trägergas eingesetzt.Following the wording of claim 5, a carrier gas is preferably used and, in the sense of what has been said about claim 6, according to claim 7, the carrier gas is used as the flushing gas.
Bei den vorerwähnten Halbleitersensoren, insbesondere Halbleitergassensoren, deren "Gedächtnis"-Verhalten
erläutert wurde, ergibt sich insbesondere auch dann ein Problem, wenn einer oder mehrere der vorgesehenen Halbleitersensoren einen hohen Gaspegel detektiert, der sein AusgangsSignal hochtreibt, womit ein solcher Sensor dann auch entsprechend lange Zeit benötigt, um auf seinen Ausgangswert rückzuschwingen. Damit wäre ein solcher Halbleitersensor für nachfolgende Unter¬ suchungen wiederum nicht bereit, und der Messzyklus würde entsprechend verlängert, bis der erwähnte Halb¬ leitersensor seine Messbereitschaft wieder erreicht hat.In the case of the aforementioned semiconductor sensors, in particular semiconductor gas sensors, their "memory" behavior a problem arises in particular when one or more of the semiconductor sensors provided detects a high gas level which drives up its output signal, which means that such a sensor also takes a correspondingly long time to return to its initial value. Such a semiconductor sensor would then again not be ready for subsequent investigations, and the measurement cycle would be extended accordingly until the semiconductor sensor mentioned has reached its readiness to measure again.
Um dies zu verhindern, werden, dem Wortlaut von An¬ spruch 8 folgend, an den vorgesehenen Halbleitersen¬ sorsätzen die Ausgangssignale daraufhin überprüft, ob sie einen vorgegebenen Wert überschreiten, falls ja, wird der zugeordnete Satz mindestens für die unmit¬ telbar folgende Analyse nicht eingesetzt. Es wird dann einer der weiteren Halbleitersensorsätze einge¬ setzt, der messbereit ist.In order to prevent this, according to the wording of claim 8, the output signals are checked on the provided semiconductor sensor sets to determine whether they exceed a predetermined value, if so, the assigned set is not at least for the immediately following analysis used. One of the further semiconductor sensor sets which is ready for measurement is then used.
Es wird die zeitliche Ableitung der Halbleitersensor- Ausgangssignale darauf geprüft, ob sie den vorgegebe¬ nen Wert übersteigt, damit auch hier nicht bis zum Einpendeln des Halbleitersensor-Ausgangssignals auf den dem Gasprobenanteil entsprechenden Ausgangssi- gnalpegel gewartet werden muss.The time derivative of the semiconductor sensor output signals is checked to determine whether it exceeds the specified value, so that here too there is no need to wait until the semiconductor sensor output signal has settled to the output signal level corresponding to the gas sample portion.
Da ohnehin vorzugsweise sich folgende Gasproben se¬ quentiell unterschiedlichen Halbleitersensorsätzen zugeführt werden, so beispielsweise, um zwischenzeit¬ lich den eben benützten zu spülen, wird in den hier angesprochenen Fällen bevorzugterweise mehr als ein
Messzyklus ausgelassen, bis der im genannten Sinne übersättigte Satz wieder messwirksam wird, was durch¬ aus durch Ueberwachung seines Ausgangssignals festge¬ stellt werden kann, nach Anspruch 9, während die nachfolgenden Messzyklen unbeeinträchtigt auf anderen Sätzen durchgeführt werden.Since the following gas samples are preferably supplied to different semiconductor sensor sets, for example in order to rinse the one that has just been used, more than one is preferably used in the cases mentioned here Measurement cycle omitted until the oversaturated sentence in the sense mentioned becomes effective again, which can be determined by monitoring its output signal, according to claim 9, while the subsequent measurement cycles are carried out unimpaired on other sentences.
Eine erfindungsgemässe Analyseanordnung ist in den Ansprüchen 12 bis 21 spezifiziert.An analysis arrangement according to the invention is specified in claims 12 to 21.
Eine erfindungsgemässe Testanlage mit einer erfin- dungsgemässen Analyseanordnung ist in Anspruch 22 spezifiziert, bei der eine Fördereinrichtung vorgese¬ hen ist für in einem Strom anfallende Kunststofffla¬ schen als Behältnisse zu und von der Analyseanordnung und mit welcher in raschem Rhythmus jede Flasche ge¬ testet werden kann, im Unterschied zu Stichprobenprü¬ fungen, die, insbesondere im Zusammenhang mit der Wiederverwendung von Lebensmittelbehältnissen, aus Sicherheitsgründen nicht applikabel sind.A test system according to the invention with an analysis arrangement according to the invention is specified in claim 22, in which a conveying device is provided for plastic bottles occurring in a stream as containers to and from the analysis arrangement and with which each bottle is tested in a rapid rhythm can, in contrast to spot checks, which, particularly in connection with the reuse of food containers, are not applicable for safety reasons.
Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise an¬ hand von Figuren erläutert.The invention is subsequently explained, for example, using figures.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 ein Signalfluss-/Funktionsblock-Diagramm ei¬ ner nach dem erfindungsge ässen Verfahren arbeitenden, erfindungsgemässen Analysesta¬ tion mit Halbleitersensoren, insbesondere Halbleitergassensoren,1 shows a signal flow / function block diagram of an analysis station according to the invention, which operates according to the method of the invention, with semiconductor sensors, in particular semiconductor gas sensors,
Fig. 2a das qualitative Antwortverhalten eines Halb-
leitergassensors auf Spülgas-/Testgas-Zy- klen,2a the qualitative response behavior of a half circuit gas sensor on purge gas / test gas cycles,
Fig. 2b das abgeglichene Verhalten des Halbleiter¬ gassensors,2b shows the balanced behavior of the semiconductor gas sensor,
Fig. 3 schematisch, das Blockdiagramm einer bevor¬ zugten Gasprobenentnahme-Einheit an der er¬ findungsgemässen Analysestation.3 schematically, the block diagram of a preferred gas sampling unit at the analysis station according to the invention.
Die vorliegende Erfindung betrifft das Problem, ins¬ besondere bei leeren Behältnissen, den Kontamina¬ tionszustand anhand von Gasproben zu untersuchen. Beispielsweise bei Kunststoffflaschen, die anfallen, um wieder verwertet zu werden, besteht eine grosse Unsicherheit darüber, wie sie nach ihrer Entleerung von ihrer Originalfüllung, wie von Mineralwasser, Fruchtsäften etc., verwendet worden sind. Bekanntlich werden derartige Flaschen, beispielsweise in Haushal¬ tungen, oft artfremd eingesetzt, z.B. zum Lagern von Seifenwasser, Pflanzenschutzmitteln, Motorenöl, Säu¬ ren, Sprit, Benzin etc. Wurden solche Stoffe in den Behältnissen gelagert, die einer Wiederverwertung durch eine Neu-Originalabfüllung .zugeführt werden, so ist bei gewissen Kontaminationsstoffkategorien mit einer Geschmacksbeeinträchtigung des neu eingefüllten Originalfüllgutes zu rechnen, oder es ist ein solches Behältnis für eine Neuabfüllung nicht mehr verwertbar aus Gründen der Unverträglichkeit der Kontamination bis hin zu gesundheitlicher Schädlichkeit-The present invention relates to the problem, in particular in the case of empty containers, of examining the contamination state on the basis of gas samples. For example, in the case of plastic bottles that are incurred to be recycled, there is great uncertainty as to how they were used after their emptying from their original filling, such as mineral water, fruit juices, etc. It is known that bottles of this type are often used in an inappropriate manner, for example in households, e.g. for storing soapy water, pesticides, motor oil, acids, petrol, petrol etc. If such substances have been stored in the containers that can be recycled through a new original filling, certain categories of contaminants have a negative impact on the taste of the newly filled original filling to be expected, or such a container can no longer be used for a new filling due to the intolerance of the contamination up to harmful effects on health.
Deshalb uss ermittelt werden, ob und welche Restkon¬ taminationen in den Behältnissen vorhanden sind, um
entsprechend eine Selektion vornehmen zu können zwi¬ schen Behältnissen, die für eine neuerliche Original¬ abfüllung nicht mehr verwertbar sind, solchen, die z.B. erst einer Spezialreinigung zuzuführen sind, und solchen, die bedenkenlos neu gefüllt werden können.It is therefore necessary to determine whether and which residual contaminants are present in the containers in order to accordingly, to be able to make a selection between containers which can no longer be used for a new original filling, those which, for example, are only to be subjected to special cleaning, and those which can be refilled without hesitation.
Da auch in gewissen Fällen das Füllgut eines Behält¬ nisses kontaminiert sein kann und dann das darüber- liegende Gas kontaminiert wird, kann die Erfindung unter all ihren Aspekten auch an bereits gefüllten Behältnissen eingesetzt werden.Since the contents of a container can also be contaminated in certain cases and the gas above it is then contaminated, the invention can also be used in all its aspects on containers that have already been filled.
Die im vorliegenden Zusammenhang interessierende Ana¬ lysetechnik ist die mittels Halbleitersensoren, z.B. für IR-Absorptionsmessungen am Gas, IR-Halbleitersen- soren oder aber, und insbesondere, mittels Halblei¬ tergassensoren, die direkt Gaskomponenten an der Gas¬ probe detektieren. Für IR-Absorptionsmessungen geeig¬ nete Halbleitersensoren werden z.B. von der Firma Kohl Sensors Inc., 70W Barham Avenue, US-Santa Rosa, vertrieben. Halbleitergassensoren, die hier insbeson¬ dere interessieren, werden z.B. von der Firma Figaro Engineering, Osaka/Japan, vertrieben.The analysis technique of interest in the present context is that using semiconductor sensors, e.g. for IR absorption measurements on gas, IR semiconductor sensors or, and in particular, by means of semiconductor gas sensors which directly detect gas components on the gas sample. Semiconductor sensors suitable for IR absorption measurements are e.g. sold by Kohl Sensors Inc., 70W Barham Avenue, U.S.-Santa Rosa. Semiconductor gas sensors that are of particular interest here are e.g. distributed by Figaro Engineering, Osaka / Japan.
Bei Einsatz derartiger Halbleiterbauelemente besteht ein Problem darin, dass ihre Schrittantwort langsam ist. Wird, wie beim Vorbeiströmen kontaminierten Ga¬ ses als Gasprobe, an einem solchen Sensor eingangs- seitig ein Kontaminationsimpuls bzw. ein Gasanteilim¬ puls erzeugt, so strebt das Halbleitersensor-Aus¬ gangssignal relativ träge einem entsprechenden Maxi¬ malwert zu, um darnach entsprechend langsam wieder abzufallen.
Diese Probleme können auch bei anderen Messtechniken auftreten, beispielsweise bei der IR-Absorptionsmes¬ sung mit Halbleiter-IR-Sensoren, womit die nachfol¬ genden Erläuterungen auch diesbezüglich Gültigkeit haben.A problem with the use of such semiconductor components is that their step response is slow. If, as with the flow of contaminated gas as a gas sample, a contamination pulse or a gas fraction pulse is generated on the input side of such a sensor, the semiconductor sensor output signal tends towards a corresponding maximum value relatively slowly, and accordingly accordingly slowly to fall off again. These problems can also occur with other measurement techniques, for example with IR absorption measurement with semiconductor IR sensors, so that the following explanations are also valid in this regard.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Ausgangssignale von darin dargestellten Sätzen 60a, 60b bzw. 60c je mit mindestens einem Halbleitersensor HL derart, dass sie je nach anfallender Kontamination, entsprechend, dem Maximalwert A zustreben, was relativ lange ax dauert.As can be seen from FIG. 1, the output signals of sets 60a, 60b or 60c shown therein are each with at least one semiconductor sensor HL in such a way that, depending on the contamination that occurs, they strive for the maximum value A, which takes a relatively long ax.
Um nun die Messzykluszeit zu verkürzen, wird ausge¬ nützt, dass die Steigung des AusgangsSignals zunimmt, wenn der angelaufene Maximalausgangssignalwert A max höher wird. Deshalb wird nicht das Sensorausgangssi¬ gnal direkt, sondern dessen zeitliche Ableitung alsIn order to shorten the measuring cycle time, use is made of the fact that the slope of the output signal increases when the maximum output signal value A max which has started has become higher. Therefore, it is not the sensor output signal that is direct, but rather its time derivative as
Messgrösse A , wie in Fig. 1 dargestellt ist, ausge- m wertet.Measured variable A, as shown in FIG. 1, is evaluated.
Da bei Halbleitersensoren die Variable ihr Widerstand ist, entspricht A dem Widerstandsverlauf.Since the variable is its resistance in semiconductor sensors, A corresponds to the resistance curve.
Wie weiter ersichtlich, ist die Zeitspanne, welche das Ausgangssignal derartiger Sensoren benötigt, um wieder seinen Ausgangswert einzunehmen, desto länger, je höher der angelaufene Maximalwert A ist. Um max nun, davon unabhängig, die Messzykluszeit trotzdem drastisch verkürzen zu können, werden, ge äss Fig. 1, zwei oder mehr derartige Sensoren bzw. Sätze derarti¬ ger Sensoren, beispielsweise zyklisch, für sich fol¬ gende Gasprobenanalysen eingesetzt. Dies wird ange-
steuert durch eine Steuereinheit, z.B. mit einem zyk¬ lischen Register 62 über Steuereingänge G' an Strö¬ mungsumschaltern 59. Bevorzugterweise wird überwacht, wie mit Komparatoreinheiten 64, ob das Ausgangssignal eines der Sensoren bzw. Satzes einen unzulässig hohen Wert einnimmt, und dieser eine Sensor bzw. Sensorsatz wird dann für eine vorbestimmte Zeit Z~ aus dem Zyklus ausgeschaltet.As can also be seen, the longer the time that the output signal of such sensors takes to return to its initial value, the higher the maximum value A that has started up. In order to be able to drastically shorten the measuring cycle time regardless of this, according to FIG. 1, two or more such sensors or sets of such sensors, for example cyclically, are used for subsequent gas sample analyzes. This is said controls by a control unit, for example with a cyclic register 62 via control inputs G 'at flow changeover switches 59. It is preferably monitored, as with comparator units 64, whether the output signal of one of the sensors or sets has an impermissibly high value, and this one The sensor or sensor set is then switched off from the cycle for a predetermined time Z ~ .
Mithin sind Sätze 60a, b ... mit mindestens je einem Halbleitersensor vorgesehen, welche sequentiell für sich folgende Gasproben G verwendet werden. Schlägt das Ausgangssignal eines Halbleitersensors über einen an Komparatoreinheiten 64 vorgegebenen Schwellwert aus bzw. dessen zeitliche Ableitung, so wird der ent¬ sprechende Sensor bzw. Sensorsatz für eine vorgegebe¬ ne Anzahl nachfolgender Probegas esszyklen ausser Be¬ trieb gesetzt.Thus, sets 60a, b ... with at least one semiconductor sensor each are provided, which are used sequentially for subsequent gas samples G. If the output signal of a semiconductor sensor deflects above a threshold value specified on comparator units 64 or its time derivative, the corresponding sensor or sensor set is put out of operation for a predetermined number of subsequent sample gas measuring cycles.
Wie gestrichelt dargestellt, ist es dabei ohne weite¬ res möglich, die Ausgangssignalwerte A, wie mit einem weiteren Komparator 65, zu überwachen und, wie für den Satz 60c als Beispiel dargestellt, die Zeitdauer, während welcher ein Halbleitergassensorsatz ausser Betrieb gesetzt bleiben soll, nach Massgabe des mo¬ mentanen Ausgangssignalwertes zu bestimmen. M.a.W. wird ein derartiger Sensorsatz erst wieder messwirk¬ sam in Betrieb genommen, wenn sein Ausgangssignalwert den an der Schwellwerteinheit 65 festgelegten Schwellwert wieder unterschreitet.As shown in dashed lines, it is further possible to monitor the output signal values A, as with a further comparator 65, and, as shown for the set 60c as an example, the length of time during which a semiconductor gas sensor set is to remain out of operation, to be determined in accordance with the instantaneous output signal value. M.a.W. such a sensor set is only put into operation again when its output signal value falls below the threshold value determined at the threshold value unit 65.
Ein weiteres Problem, mit Halbleitergassensoren oder gegebenenfalls auch eingesetzten Strahlungshalblei-
tersensoren, wie für die Infrarot-Absorptionsmessung, besteht darin, dass einerseits Zuführleitungen für das Probegas G und Gehäuseanordnungen, worin die Sen¬ soren angeordnet sind, zu spülen sind, um den Ein- fluss einer vorangehenden Messung auf eine nachfol¬ gende zu minimalisieren, dass aber anderseits derar¬ tige Halbleitersensoren auf eine SpülgasStrömung s mit einem trägen AusgangsSignal reagieren, der Art, wie sie bei A in Fig. 1 dargestellt sind. Dies würde m.a.W. bedeuten, dass, wenn derartige Halbleitersen¬ soren gespült werden, insbesondere gasgespült werden, dabei bevorzugterweise mit gereinigter Luft, sie nach einem solchen Spülzyklus ebenso lange ausser Betrieb gesetzt bleiben müssen wie nach einem Messzyklus, d.h. es müsste die Anzahl vorgesehener Halbleitersen¬ sorsätze 60 gemäss Fig. 1 zum Erhalt gleicher Durch¬ sätze verdoppelt werden.Another problem with semiconductor gas sensors or possibly also used radiation semiconductors tersensors, as for the infrared absorption measurement, consists in that on the one hand supply lines for the sample gas G and housing arrangements in which the sensors are arranged have to be flushed in order to minimize the influence of a previous measurement on a subsequent one, on the other hand, such semiconductor sensors react to a purging gas flow s with an inert output signal, of the type shown at A in FIG. 1. This would mean that if such semiconductor sensors are flushed, in particular gas-flushed, preferably with cleaned air, they must remain out of operation after such a flushing cycle as long as after a measuring cycle, ie the number of semiconductor sensors provided should be 1 are doubled in order to obtain the same throughputs.
In Fig. 2a ist qualitativ über der Zeitachse _: eine SpülgasStrömung S dargestellt, schraffiert, und, strichpunktiert, der resultierende Verlauf des Aus¬ gangssignals A an einem Halbleitergassensor. Daraus ist ersichtlich, dass erst nach Verstreichen einer Ausklingzeit, mit der TestgasZuführung G ein neuerli¬ cher Messzyklus am betrachteten Halbleitergassensor gestartet werden kann. Anzustreben wäre aber, aus zeitökonomischen Gründen, Messzyklen an Spülzyklen, und umgekehrt, zu hängen.FIG. 2a shows qualitatively over the time axis _: a purge gas flow S, hatched, and, dash-dotted lines, the resulting profile of the output signal A at a semiconductor gas sensor. It can be seen from this that only after a decay time has elapsed can the test gas supply G be used to start a new measurement cycle on the semiconductor gas sensor under consideration. However, the aim should be to hang measuring cycles on rinsing cycles and vice versa for reasons of time economy.
Gemäss Fig. 2b im Zusammenhang mit Fig. 1 wird dies nun erfindungsgemäss dadurch möglich, dass Testgas¬ strömung G und Spülgasströmung S mit Strömungsstell- organen, wie schematisch in Fig. 1 bei V und V dar-According to FIG. 2b in connection with FIG. 1, this is now possible according to the invention in that test gas flow G and purge gas flow S with flow control elements, as shown schematically in FIG.
G S
gestellt, so aufeinander abgestimmt werden, dass der Halbleitergassensor eine im wesentlichen kontinuier¬ lich konstante Strömung erlebt. Dabei wird bevorzug¬ terweise die Testgasströmung durch die Strömung eines Trägergases erzeugt, worin Gas aus dem Behältnis, das der Prüfung unterworfen ist, beigemengt ist. Als Spülgas wird dann bevorzugterweise das gleiche Gas eingesetzt wie als Trägergas, beispielsweise und vor¬ zugsweise für beide trockene, gereinigte Luft. Werden ungleiche Gase zum Spülen und als Trägergas einge¬ setzt, so hat es sich gezeigt, dass durch Veränderung des Strömungsverhältnisses von Testgas G und Spülgas S der Einfluss der unterschiedlichen Gasarten in wei¬ ten Grenzen kompensiert werden kann.GS are adjusted, so that they are coordinated with one another in such a way that the semiconductor gas sensor experiences an essentially continuously constant flow. In this case, the test gas flow is preferably generated by the flow of a carrier gas, in which gas from the container which is subjected to the test is added. The same gas is then preferably used as the purge gas as the carrier gas, for example and preferably for both dry, cleaned air. If different gases are used for purging and as carrier gas, it has been shown that the influence of the different gas types can be compensated within wide limits by changing the flow ratio of test gas G and purging gas S.
In Fig. 2b sind für gleiche Träger- und Spülgase Spülzyklen S, ein Messzyklus G mit unkonta iniertem Gas, mithin Trägergas, dann ein Messzyklus G mit kon¬ taminiertem Gas schematisch dargestellt. Der Abgleich wird unter Beobachtung der Halbleiter-Ausgangssignale so vorgenommen, dass bei den sich folgenden Zyklen Spülgas/Trägergas, bzw. unkontaminiertes Testgas, im wesentlichen kein Ausgangssignal oder gegebenenfalls ein im wesentlichen zeitkonstantes AusgangsSignal an den Halbleitergassensoren erscheint, womit ermöglicht ist, im obgenannten Sinne hintereinander zu testen und zu spülen.In FIG. 2b, purging cycles S, a measuring cycle G with uncontacted gas, and therefore carrier gas, then a measuring cycle G with contaminated gas are schematically shown for the same carrier and purging gases. The adjustment is carried out while observing the semiconductor output signals in such a way that in the subsequent cycles of purge gas / carrier gas or uncontaminated test gas, essentially no output signal or, if appropriate, an essentially time-constant output signal appears at the semiconductor gas sensors, which is made possible in the sense mentioned above to test and rinse in a row.
Die Verwendung eines Trägergases erfolgt beispiels¬ weise, wie in Fig. 3 dargestellt, indem ein Träger¬ gastank 70 mit dem Behältnis 71, auf einer Förderein¬ richtung 72 dargestellt, verbunden wird, wie über ei¬ nen Dichtanschluss 74. Mittels einer Pumpe 76 wird
Trägergas mit Behältnisinhaltsgas der Messeinrich¬ tung, wie bei 78 dargestellt, zugeführt. Selbstver¬ ständlich kann auch das Wasserstrahl-Pumpprinzip aus¬ genützt werden mit dem Trägergas als Pumpgas.A carrier gas is used, for example, as shown in FIG. 3, by connecting a carrier gas tank 70 to the container 71, shown on a conveying device 72, as via a sealing connection 74. By means of a pump 76 becomes Carrier gas with container content gas is fed to the measuring device, as shown at 78. Of course, the water jet pumping principle can also be used with the carrier gas as the pump gas.
Verwendung des Trägergases als Spülgas ergibt sich beispielsweise in höchst einfacher Art und Weise da¬ durch, dass ein steuerbares Umschaltventil V vorge-The use of the carrier gas as a purge gas results, for example, in a very simple manner by the fact that a controllable changeover valve V
GS sehen wird, mittels welchem in Spülphasen das Behält¬ nis überbrückt wird.
GS will see, by means of which the container is bridged in rinsing phases.