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WO2014053353A1 - Vorrichtung und verfahren zur analyse eines messgases - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur analyse eines messgases Download PDF

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Publication number
WO2014053353A1
WO2014053353A1 PCT/EP2013/069797 EP2013069797W WO2014053353A1 WO 2014053353 A1 WO2014053353 A1 WO 2014053353A1 EP 2013069797 W EP2013069797 W EP 2013069797W WO 2014053353 A1 WO2014053353 A1 WO 2014053353A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure
gas
analyzer
measurement
calibration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2013/069797
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Volker Pointner
Erich Schiefer
Thomas Schimpl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AVL List GmbH
Original Assignee
AVL List GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AVL List GmbH filed Critical AVL List GmbH
Publication of WO2014053353A1 publication Critical patent/WO2014053353A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0006—Calibrating gas analysers

Definitions

  • the invention relates to a device for analyzing a measurement gas, in particular the exhaust gas of internal combustion engines, comprising at least one analyzer arrangement for determining the concentration of at least one component of the measurement gas, as well as supply lines for the exhaust gas, for ambient air and for at least one auxiliary gas, this is in particular a zero -, and / or calibration and / or audit gas, and a method for analyzing a measurement gas, in particular the exhaust gas of internal combustion engines, with greatly varying Meßgas- and / or ambient pressure level, comprising the zeroing and the Kalibrie- tion and / or adjustment of at least one Analyzer arrangement before the actual measurement.
  • a calibration is a comparative measurement used to compare the meter readings with the expected known readings for a calibrated / calibrated and verified calibration standard (such as a calibration gas). Adjustment of the meter is the adjustment of meter readings to these standard values to ensure that the meter displays the correct values. Under zeroing (zeroing), the meter's setting is reset to zero, e.g. without measuring gas, understood what constitutes a kind of adjustment.
  • a known approach to this is to produce a defined inlet pressure and a defined temperature on the analyzer.
  • measured values determined under different atmospheric pressures and temperatures can be compensated for and corrected for standard conditions.
  • This can be realized by an input-side pump and optionally with an input-side diaphragm system and a heater for the analyzer.
  • this requires a pump and pneumatics that are typical for the high temperatures and the typical increased corrosivity, for example, an exhaust gas of an internal combustion engine is designed, but this is complicated and costly and therefore disadvantageous.
  • the object of the present invention was therefore an apparatus and a method which ensure in a simple manner sufficient atmospheric pressure compensation for changing ambient pressure and thus over the largest possible pressure range, the best possible measuring accuracy.
  • the apparatus described at the outset is characterized in that a pressure and / or flow control device is provided in the supply line for the auxiliary gas and the supply line flows into the sample gas line via at least one supply line after the pressure and / or flow control device, to adjust the pressure or flow in the sample gas line during calibration, zeroing or adjustment with an auxiliary gas to a desired pressure or flow that differs from the pressure or flow at the location of the zero balance and / or the calibration.
  • the method is characterized in that for the zeroing, the calibration or the adjustment, an auxiliary gas is supplied to the Analysatoran- order, wherein the auxiliary gas is supplied at a pressure or flow, the pressure or flow at the location of the zero balance and / or the Calibration deviates.
  • a sensor for detecting at least one pressure and / or flow-related variable is arranged in the sample gas line to an analyzer or in the analyzer itself, the pressure and / or flow-relevant signal as a basis for the pressure and / or Flow control device for the auxiliary gas is used.
  • an analyzer assembly is connected to the supply line for an auxiliary gas with adjustable pressure and / or flow control device, wherein the working pressure of the analyzer assembly in measurements or adjustments with the auxiliary gases is lower than the lowest possible working pressure of the analyzer assembly during the measurement of sample gases , It is also possible that the working pressure of the analyzer assembly or an analyzer in the measurement or adjustment with the auxiliary gases is higher than the highest possible working pressure during the measurement.
  • an analyzer arrangement is connected to the supply line for an auxiliary gas with adjustable pressure and / or flow control device, wherein the working pressure of the analyzer arrangement during measurements or adjustments with the auxiliary gases has a mean value or a preferred value which corresponds to the pressures expected in the measurements of measuring gases in the analyzer arrangement.
  • the analyzer assembly is an FID analyzer assembly.
  • a further embodiment at best in combination with the abovementioned variant, provides that the analyzer arrangement is an NDUV and / or an NDIR analyzer arrangement.
  • At least one analyzer arrangement is preceded by a cooler and opens the supply line for the at least one auxiliary gas between this cooler and the analyzer arrangement into the supply line of the measurement gas to this analyzer arrangement.
  • At least one further cooler and then at least one further analyzer arrangement are connected downstream of the analyzer arrangement with upstream cooler.
  • an auxiliary gas is supplied between the two coolers.
  • the inventive method is characterized in that for zeroing, calibration or adjustment, a zero and / or calibration gas with at least one also to be expected in the measurement pressure value, preferably also with an expected temperature, is supplied.
  • a pressure value for the auxiliary gas is preferably set which corresponds to the expected average pressure or a preferred pressure value.
  • a temperature value for the auxiliary gas is set, which corresponds to the expected mean temperature or a preferred temperature.
  • a further embodiment of the invention is characterized in that, during the measurement itself, the measurement gas is regulated to the same average pressure or preferred pressure value which was used in the calibration, zeroing or adjustment of the analyzer arrangement.
  • the sample gas is controlled to the same mean temperature or preferential temperature value used in the calibration, zeroing, or adjustment of the analyzer assembly.
  • a preferred variant of the method provides that the calibration gas is carried out at a plurality of defined and selective pressure values or temperature values, wherein the pressures and temperatures used preferably cover the expected range of measurement gas pressures and measurement gas temperatures in the real measurement, and that these Values are saved.
  • a variant could also be provided in which the adjustment takes place at the average expected pressure or preferred pressure value and / or at the mean expected temperature or preferential temperature, and wherein these values are stored in a measured value memory.
  • the measured data under real ambient conditions and at strongly varying pressures and temperatures may also be subsequently corrected or specified on the basis of the measured data obtained and stored during calibration and adjustment at different pressure ranges.
  • FIG. 1 is a flow chart for the method and the apparatus according to the invention
  • FIG. 2 is a graph of the pressure dependence of an NDIR analyzer on the ambient pressure for CO measurement
  • Fig. 3 shows a graph of the pressure dependence of an NDUV analyzer on the ambient pressure for the NO measurement
  • Fig. 4 is a schematic circuit diagram of an Fl D analyzer in an embodiment according to the invention.
  • the device 30 for analyzing a measurement gas is the sample gas to be analyzed, here e.g. the exhaust gas from internal combustion engines, fed via a preferably heated line 1 and preferably passes into a heated filter 1 a. From this filter 1 a at least a portion of the sample gas can be supplied via a line 1 b a first analyzer assembly 2, optionally with upstream particle separation.
  • This first analyzer arrangement 2 is preferably a FID (Flame Ionization Detector) analyzer for measuring hydrocarbons (HC).
  • FID Flume Ionization Detector
  • the combustion gas for the analyzer assembly 2 is supplied via a supply line 2a with pressure control 2b.
  • combustion air can be supplied, for example for FID analyzers, and exhaust gas can be removed via a line 2d.
  • At least a further portion of the measured gas to be analyzed optionally from the heated filter 1 a via a sample gas line 3, preferably a steel line, which causes a precooling of the exhaust gas, a second analyzer assembly 4, preferably via a first cooling stage 5, respectively.
  • This second analyzer assembly 4 is e.g. a well-known and commercially available NDUV (Non Dispersive Ultra Violet Analyzer) analyzer for the measurement of nitrogen oxides (NOx).
  • NDUV Non Dispersive Ultra Violet Analyzer
  • a third analyzer arrangement 6 may be provided, preferably again with an upstream cooling stage 7.
  • the third analyzer arrangement 6 may preferably be a well-known and commercially available NDIR (Non Dispersive Infrared Analyzer) analyzer in which the tion of the carbon monoxide / carbon dioxide content (CO / C0 2 ) and the HC content (HC p r0 pan and derived therefrom via the propane equivalent factor of the HC He xan equivalent) of the sample gas.
  • NDIR Non Dispersive Infrared Analyzer
  • a branch 8 can be provided, where a division of the flow of the measuring gas takes place and one of the partial flows of the measuring gas as described reaches the cooling stage 7 and subsequently into the analyzer arrangement 6.
  • the amount of the partial flow supplied to the third analyzer arrangement 6 can be tuned to the amount required by this third analyzer arrangement 6.
  • a fourth analyzer arrangement 31 can also be arranged, for example in the form of an oxygen sensor for determining the oxygen content O 2 of the measurement gas.
  • the analyzed and the bypass partial stream are brought together again.
  • the sample gas is sucked through the device 30 and discharged via a discharge line 32 again from the device 30.
  • the exhaust gas line 2d can also be discharged from the FlD analyzer 2 in order to be able to realize a common discharge line 32.
  • the device 30 is provided with at least one supply line 12 for at least one auxiliary gas, in particular a zero and / or span gas.
  • a plurality of separate supply lines for each of the auxiliary gases for example a supply line 12a for chip gas for calibration and checking, a supply line 12b for zero-gas for zeroing, a supply line 12c for air and / or a separate supply line 12d for combustion air for the FID analyzer assembly 2, may optionally also open into a common supply line 12, in which, depending on the choice then the desired auxiliary gas can be fed into the device 30.
  • a pressure and / or flow regulator device 13 is provided in each supply line 12a, 12b, 12c, 12d.
  • the pressure and / or flow control device 13 pressure and / or flow-controlled auxiliary gas of the first analyzer assembly 2 can be supplied.
  • a second supply line 15 connected to the feed line 12 and a third feed line 16 connected to the feed line 12 allow the supply of the auxiliary gas upstream of the further analyzer arrangements 4, 6, optionally upstream of the cooling stage 5 or between the cooling stage 5 and the first analyzer arrangement 4.
  • a parallel arrangement can of course be provided to supply the auxiliary gas in each branch separately.
  • the pressure- and / or flow-controlled auxiliary gas can be supplied at any suitable location before each analyzer arrangement 2, 4, 6, 31.
  • At least one sensor 17, 18a, 18b for detecting at least one pressure and / or flow-related variable is arranged in the sample gas line 3 for the measurement gas.
  • the sensor 17 measures e.g. the pressure difference between the supply line 12c and the sample gas line 3 and the sensors 18a, 18b measure e.g. the absolute pressures in front of the analyzer assemblies 4, 6.
  • flow sensors or differential pressure sensors which relate relative to the measured Kalibriergastik, or relative pressure sensors, which relate to the measured atmospheric ambient pressure, could be used.
  • At least one pressure sensor and / or a flow sensor which detect the pressure and / or flow-related variable, can also be provided in the analyzer arrangements 4, 6, which, depending on the design, can be used as an alternative or additional control variable for the pressure and / or flow. or flow control device 13 can serve.
  • gas-resistant sensors are used.
  • the variables relevant to pressure and flow can be converted and referenced to reference conditions with additional temperature sensors, e.g. 0 ° C and 100kPa.
  • additional temperature sensors e.g. 0 ° C and 100kPa.
  • a pressure sensor at least one sensor 17, 18a, 18b provides a pressure and / or flow-relevant signal in a control device 33 of the device 30 as the basis for the regulation of the pressure and / or flow control device 13 for the Auxiliary gas, and thus for the calibration, is used.
  • the working pressure of the analyzer assemblies 4, 6, 31, in measurements, zeroing, calibrations or adjustments with an auxiliary gas to an average value or a preferred value the expected in the actual measurements of sample gases pressures in the analyzer assembly 4, 6, 31 set become.
  • the calibration, the adjustment, the zeroing, the checking of the arrangement 30 thus takes place at a simulated atmospheric pressure and not at the actual atmospheric pressure prevailing at the location of the arrangement 30.
  • This procedure is chosen in particular in NDUV or NDIR or 0 2 analyzer arrangements 4, 6, 31, but also in FTIR analyzers. This is explained below by way of example.
  • span gas span gas, zero gas
  • Calibration with span gas is carried out locally, no matter at which sea level. If the device 30 were to be e.g. calibrated at 980 mbar local atmospheric pressure, e.g. in a subsequent measurement with the assembly 30 at an altitude of 2000m at the atmospheric pressure of 780mbar prevailing there e.g. a possible measurement error of the assembly 30 of 14%.
  • the device 30 is not calibrated at the prevailing atmospheric pressure of 980 mbar, but by the regulation of the pressure and / or flow control device 13 in the supply line 12 in the assembly 30 for calibration, a pressure of 880 mbar simulated, the pressure difference between the calibration and the atmospheric pressure at measurement no longer 200mbar, but only more 100mbar, which is also the measurement error in an actual measurement at an altitude of 2000m on eg -7% would reduce. In this way, the influence of the atmospheric pressure on the actual measurement can be compensated, or at least significantly reduced.
  • the influence of the ambient temperature can be determined by setting constant temperatures in the device 30 or in the analyzer assemblies 2, 4, 6, 31, e.g. be eliminated by means of the cooling stages 5, 7, as far as possible.
  • the temperature influence on the measurement result can also be taken into account, as will be explained below.
  • a calibration at reference conditions is carried out via the regulation of the pressure and / or flow control device 13, which includes a storage of the influences by pressure and temperature effects at defined and selective values specified measuring range are to be expected.
  • pressure- and / or temperature-dependent maps can be created, which allow compensation of the respective pressure and / or temperature-dependent effects in subsequent measurements.
  • the stored values are used as master values for the compensations and also used for compensation or correction of the deviations of the errors or deviations resulting from the use of the standard correction for ideal gas. In this way all analysis counter readings can be corrected and specified.
  • the working pressure in the analyzer arrangement 2, 4, 6, 31 is in any case set lower or higher than the lowest possible or highest possible working pressure during the actual measurement of measuring gases.
  • This value is typically less than 700mbar (which equates to approximately 3000m above sea level) or more than 1050mbar (below sea level) for vehicle emissions measurements.
  • a separate pressure control is provided for the FID analyzer assembly 2 to constantly control the working pressure in the FID analyzer assembly 2.
  • Fuel gas line 2a is a pressure control unit 2b used, and also in the line 2c for the combustion air, a similar pressure control unit 2b is provided.
  • the fuel gas is then fed via a fuel gas nozzle 19 in the supply line 1 b, between a serial arrangement of a sample gas boundary nozzle 20 and a sample gas nozzle 21 and the FID combustion chamber 22 between the two nozzles 20 and 21 via the line 23 and a motor-driven pump assembly 24 sets a pressure level below the lowest possible pressure provided for the analyzer assembly 2, preferably a pressure of 600 mbar.
  • the suction also takes place via a further line 25 from the analyzer assembly 2, in particular from the FID combustion chamber 22, in which case the pressure level is kept even lower, preferably at about 500 mbar, by a certain pressure difference, in this case 1 Ombar adjust and keep constant.
  • a certain pressure difference in this case 1 Ombar adjust and keep constant.
  • Such differences in pressure can be kept constant, for example via a differential pressure regulator or via flow-regulating valves or controlled pumps. Because a constant working pressure or a constant pressure difference is set in the analyzer arrangement 2, this is independent of the external atmospheric pressure.
  • a primary calibration procedure of the analyzer assemblies 2, 4, 6, 31 is carried out, within which the calibration is carried out at defined concentrations (ie defined auxiliary gases) and pressures, and possibly also at defined temperatures.
  • concentrations ie defined auxiliary gases
  • pressures ie defined auxiliary gases
  • temperatures ie defined temperatures
  • This allows the meter to be adjusted, resulting in a basic adjustment value.
  • This can then be used as a correction value in real measurements in order to ensure the accuracy of the measured values over the entire pressure range of the measurements, without having to make corrections in the prescribed nonlinear calibration curves of the analyzer arrangements 2, 4, 6, 31.
  • This optimal pressure / temperature calibration value specification can be extended by the dependence on different gas concentrations and cross sensitivities.
  • the resulting characteristic-field-dependent measured value correction then serves in the real measurement or after the measurement in turn for clarification.

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Description

Vorrichtung und Verfahren zur Analyse eines Messgases
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Analyse eines Messgases, insbesondere des Abgases von Verbrennungskraftmaschinen, umfassend zumindest eine Analysatoranordnung zur Bestimmung der Konzentration von zumindest einer Komponente des Messgases, sowie Zuleitungen für das Abgas, für Umgebungsluft und für zumindest ein Hilfsgas, dieses ist insbesondere ein Zero-, und/oder Kalibrier- und/oder Auditgas, sowie ein Verfahren zur Analyse eines Messgases, insbesondere des Abgases von Verbrennungskraftmaschinen, mit stark wechselndem Messgas- und/oder Umgebungsdruckniveau, umfassend den Nullabgleich und die Kalibrie- rung und/ oder Justierung zumindest einer Analysatoranordnung vor der eigentlichen Messung.
Für die nachfolgenden Ausführungen werden für das bessere Verständnis einige Begriffe definiert. Eine Kalibrierung ist eine Vergleichsmessung, um die Messwertanzeige des Messgeräts mit den zu erwartenden, bekannten Messwerten für einen geeichten / kalibrierten und überprüften Kalibrierstandard (z.B. ein Kalibriergas) zu vergleichen. Die Justierung des Messgeräts ist die Einstellung der Messwerte des Messgeräts auf diese Werte des Standards, um sicherzustellen, dass das Messgerät die richtigen Werte anzeigt. Unter Nullabgleich (Nullung) wird die Einstellung des Messgerätes auf den Nullwert, also z.B. ohne Messgas, verstanden, was eine Art der Justierung darstellt.
In vielen Anwendungsfällen der Gasanalyse, insbesondere des Abgases von Verbrennungs- kraftmaschinen, ist eine Kompensation des Umgebungsdruckes erforderlich. So ist beispielsweise bei Messfahrten in speziell dafür mit Messgeräten und -elektronik ausgerüsteten Testfahrzeugen eine gute Atmosphärendruckkompensation erforderlich, um bei wechselnden Druckverhältnissen, z.B. einer Fahrt über eine Hochalpenstraße, noch immer ausreichend genau zu messen. Somit soll speziell im mobilen Einsatz die Anpassung, die Korrektur bzw. der Präzisierung der druckabhängigen Messgaskonzentrationswerte, an Normverhältnisse gleich während oder am Ende der Messfahrt erfolgen, was bei Standgeräten mit im Wesentlich konstanten Umgebungsdruckverhältnissen, wie beispielsweise bei Messungen an einem Rollenprüfstand, nicht notwendig ist, da vor der Messung eventuelle Abweichungen mit Kalibriergas einfach wegkorrigiert werden können.
Ein bekannter Ansatz dazu ist, am Analysegerät einen definierten Eingangsdruck und eine definierte Temperatur herzustellen. Damit können unter unterschiedlichen Atmosphärendrücken und Temperaturen ermittelte Messwerte auf Normverhältnisse kompensiert und korrigiert werden. Das kann durch eine eingangsseitige Pumpe und gegebenenfalls mit einem eingangsseiti- gen Blendensystem und einer Heizeinrichtung für das Analysegerät realisiert werden. Allerdings bedingt das eine Pumpe und Pneumatik, die für die hohen Temperaturen und die dabei typisch erhöhte Korrosivität, z.B. eines Abgases eines Verbrennungsmotors, ausgelegt ist, was aber aufwendig und kostspielig und daher nachteilig ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung waren daher eine Vorrichtung und ein Verfahren, die in einfacher Weise eine ausreichende Atmosphärendruckkompensation für wechselnden Umge- bungsdruck und damit über einen möglichst großen Druckbereich die bestmögliche Messgenauigkeit gewährleisten.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs beschriebene Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuleitung für das Hilfsgas eine Druck- und/oder Durchflussregeleinrichtung vorgesehen ist und die Zuleitung nach der Druck- und/oder Durchflussregeleinrichtung über zumin- dest eine Zuführleitung in die Messgasleitung mündet, um den Druck oder den Durchfluss in der Messgasleitung bei Kalibrierung, Nullabgleich oder Justierung mit einem Hilfsgas auf einen gewünschten Druck oder Durchfluss, der vom Druck oder Durchfluss am Ort des Nullabgleichs und/oder der Kalibrierung abweicht, einzustellen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass für den Nullabgleich, die Kalibrierung oder die Justierung ein Hilfsgas in die Analysatoran- Ordnung zugeführt wird, wobei das Hilfsgas mit einem Druck oder Durchfluss zugeführt wird, der vom Druck oder Durchfluss am Ort des Nullabgleichs und/oder der Kalibrierung abweicht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in der Messgasleitung zu einer Analysatoranordnung oder in der Analysatoranordnung selbst ein Sensor zur Erfassung zumindest einer druck- und/oder durchflussrelevanten Größe angeordnet, dessen druck- und/oder durchflussrelevantes Signal als Basis für die Druck- und/oder Durchflussregeleinrichtung für das Hilfsgas dient.
Dabei kann vorgesehen sein, dass eine Analysatoranordnung mit der Zuleitung für ein Hilfsgas mit einstellbarer Druck- und/oder Durchflussregeleinrichtung verbunden ist, wobei der Arbeitsdruck der Analysatoranordnung bei Messungen oder Justierungen mit den Hilfsgasen niedriger liegt als der geringstmögliche Arbeitsdruck der Analysatoranordnung während der Messung von Messgasen. Möglich ist auch, dass der Arbeitsdruck der Analysatoranordnung oder eines Analysators bei der Messung oder Justierung mit den Hilfsgasen höher liegt als der höchstmögliche Arbeitsdruck während der Messung.
Alternativ oder in Kombination damit kann weiters vorgesehen sein, dass eine Analysatoran- Ordnung mit der Zuleitung für ein Hilfsgas mit einstellbarer Druck- und/oder Durchflussregeleinrichtung verbunden ist, wobei der Arbeitsdruck der Analysatoranordnung bei Messungen oder Justierungen mit den Hilfsgasen einem mittleren Wert oder einem Vorzugswert der bei den Messungen von Messgasen zu erwartenden Drücken in der Analysatoranordnung entspricht.
Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Analysatoranordnung eine FID- Analysatoranordnung. Eine weitere Ausführungsform, allenfalls in Kombination mit der obengenannten Variante, sieht vor, dass Analysatoranordnung eine NDUV- und/oder eine NDIR-Analysatoranordnung ist.
Bevorzugt ist dabei zumindest einer Analysatoranordnung ein Kühler vorgeschaltet und mündet die Zuleitung für das zumindest ein Hilfsgas zwischen diesem Kühler und der Analysatoranord- nung in die Zuleitung des Messgases zu dieser Analysatoranordnung.
Vorzugsweise kann dann noch vorgesehen sein, dass der Analysatoranordnung mit vorgeschaltetem Kühler zumindest ein weiterer Kühler und danach zumindest eine weitere Analysatoranordnung nachgeschaltet sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird dabei ein Hilfsgas zwischen den beiden Küh- lern zugeführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass für den Nullabgleich, die Kalibrierung oder die Justierung ein Zero- und/oder Kalibriergas mit zumindest einem auch bei der Messung zu erwartenden Druckwert, vorzugsweise auch mit einer zu erwartenden Temperatur, zugeführt wird.
Bevorzugt wird dabei ein Druckwert für das Hilfsgas eingestellt, der dem im Mittel zu erwartenden Druck oder einem Vorzugsdruckwert entspricht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Temperaturwert für das Hilfsgas eingestellt wird, der der zu erwartenden mittleren Temperatur oder einer Vorzugstemperatur entspricht.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der Messung selbst das Messgas auf denselben mittleren Druck oder Vorzugsdruckwert geregelt wird, welcher bei der Kalibrierung, Nullung oder Justierung der Analysatoranordnung verwendet wurde.
Bei der Messung selbst wird vorzugsweise das Messgas auf denselben mittleren Temperaturwert oder Vorzugstemperaturwert geregelt, welche bei der Kalibrierung, Nullung oder Justierung der Analysatoranordnung verwendet wurde.
Eine bevorzugte Verfahrensvariante sieht vor, dass für die Kalibrierung das Kalibriergas bei einer Mehrzahl von definierten und selektiven Druckwerten bzw. Temperaturwerten durchgeführt wird, wobei die verwendeten Drücke und Temperaturen den zu erwartenden Bereich der Messgasdrücke und Messgastemperaturen bei der realen Messung vorzugsweise abdecken, und dass diese Werte abgespeichert werden.
Auch könnte eine Variante vorgesehen sein, bei welcher die Justierung beim mittleren zu erwartenden Druck oder Vorzugsdruckwert und/oder bei der mittleren zu erwartenden Temperatur oder Vorzugstemperatur erfolgt, und wobei diese Werte in einen Messwertspeicher abgespeichert werden. Schließlich ist auch eine Ausführungsform möglich, bei welcher die Messdaten bei realen Umgebungsbedingungen und bei stark variierenden Drücken und Temperaturen gegebenenfalls auch nachträglich auf Basis der bei der Kalibrierung und Justierung bei verschiedenen Druckbereichen erhaltenen und abgespeicherten Messdaten korrigiert bzw. präzisiert werden.
In der nachfolgenden Beschreibung soll die Erfindung anhand von konkreten Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigt
Fig. 1 ein Flussschema für das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung, Fig. 2 ist ein Diagramm der Druckabhängigkeit eines NDIR-Analysators vom Umgebungs- druck für die CO-Messung,
Fig. 3 zeigt ein Diagramm der Druckabhängigkeit eines NDUV-Analysators vom Umgebungsdruck für die NO-Messung
und Fig. 4 ist ein schematischer Schaltplan eines Fl D-Analysators in einer Ausführungsform gemäß der Erfindung.
Entsprechend dem Flussschema der Fig.1 wird der erfindungsgemäßen Vorrichtung 30 zur Analyse eines Messgases das zu analysierende Messgas, hier z.B. das Abgases von Verbrennungskraftmaschinen, über eine vorzugsweise beheizte Leitung 1 zugeführt und gelangt bevorzugt in einen beheizten Filter 1 a. Von diesem Filter 1 a kann zumindest ein Teil des Messgases über eine Leitung 1 b einer ersten Analysatoranordnung 2 zugeführt werden, gegebenenfalls mit vorgeschalteter Partikelabscheidung. Bei dieser ersten Analysatoranordnung 2 handelt es sich vorzugsweise um einen FID (Flame Ionisation Detector)-Analysator zur Messung von Kohlenwasserstoffen (HC). Solche Fl D-Analysatoren sind hinlänglich bekannt und kommerziell erhältlich. Das Verbrennungsgas für die Analysatoranordnung 2 wird über eine Versorgungsleitung 2a mit Druckregelung 2b zugeführt. Über eine weitere Leitung 2c kann, beispielsweise für FID- Analysatoren, Verbrennungsluft zugeführt und über eine Leitung 2d Abgas abgeführt werden.
Zumindest ein weiterer Anteil des zu analysierenden Messgases wird, gegebenenfalls aus dem beheizten Filter 1 a über eine Messgasleitung 3, vorzugsweise eine Stahlleitung, welche eine Vorkühlung des Abgases bewirkt, einer zweiten Analysatoranordnung 4, vorzugsweise über eine erste Kühlstufe 5, zugeführt. Diese zweite Analysatoranordnung 4 ist z.B. ein hinlänglich bekannter und kommerziell erhältlicher NDUV (Non Dispersive Ultra Violet Analyzer)-Analysator zur Messung von Stickoxiden (NOx).
Anstelle oder auch nachfolgend zu dieser zweiten Analysatoranordnung 4 kann eine dritte Analysatoranordnung 6 vorgesehen sein, vorzugsweise wieder mit einer vorgeschalteten Kühlstufe 7. Die dritte Analysatoranordnung 6 kann bevorzugt ein hinlänglich bekannter und kommerziell erhältlicher NDIR (Non Dispersive Infrared Analyzer)-Analysator sein, in welcher die Bestim- mung des Kohlenmonoxid/Kohlendioxid-Gehalts (CO/C02) und des HC-Gehaltes (HC pr0pan und daraus über den Propan-Äquivalenzfaktor abgeleitet das HCHexan-Equivalent) des Messgases erfolgt.
Vor der Kühlstufe 7 der dritten Analysatoranordnung 6 kann eine Abzweigung 8 vorgesehen sein, wo eine Aufteilung des Stroms des Messgases erfolgt und einer der Teilströme des Messgases wie beschrieben in die Kühlstufe 7 und nachfolgend in die Analysatoranordnung 6 gelangt. Durch den Bypass 9 und die über diese Leitung strömende Menge des Messgases kann die Menge des der dritte Analysatoranordnung 6 zugeführten Teilstroms auf die von dieser dritten Analysatoranordnung 6 benötigten Menge abgestimmt werden.
Nach der dritten Analysatoranordnung 6 kann auch eine vierte Analysatoranordnung 31 , z.B. in Form eines Sauerstoffsensors zur Bestimmung des Sauerstoffgehalts 02 des Messgases angeordnet sein.
Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, die Analysatoranordnungen 2, 4, 6, 31 parallel anzuordnen. Ebenso sind beliebige Kombinationen aus einer seriellen und parallelen Anord- nung möglich. In einer seriellen Anordnung kann sich dabei in Analysatoranordnungen 2, 4, 6, 31 ein verzögertes Signalansprechen ergeben, insbesondere bei in Flussrichtung des Messgases nachgereihten Analysatoranordnungen 2, 4, 6, 31 . Durch eine parallele oder zumindest teilparallele Anordnung der Analysatoranordnungen 2, 4, 6, 31 kann das Signalansprechen verbessert werden.
Ebenso ist es natürlich denkbar, anstelle eines der erwähnten Analysatoren, wie FID, NDIR, NDUV, 02, auch einen anderen Analysatortyp einzusetzen, wie z.B. einen FTIR (Fourier Transform - IR Spektrometer) Analysator, einen FT-UV (Fourier Transform - UV Spektrometer) Analysator, einen elektrochemischen Sensor zur Bestimmung des NOx Gehaltes oder einen NIR (Nahinfrarotspektrometer) Analysator.
Hinter der dritten bzw. vierten Analysatoranordnung 6, 31 werden der analysierte und der By- pass-Teilstrom, bevorzugt nach jeweils einer Durchflusskontrolleinrichtung 10, wieder zusammengeführt. Mittels der stromabwärts der zweiten, dritten und vierten Analysatoreinrichtung 4, 6, 31 angeordneten Pumpe 1 1 wird das Messgas durch die Vorrichtung 30 gesaugt und über eine Abführleitung 32 wieder aus der Vorrichtung 30 abgeführt. Nach der Pumpe 1 1 kann ge- gebenenfalls auch die Abgasleitung 2d aus dem Fl D-Analysator 2 münden, um eine gemeinsame Abführleitung 32 realisieren zu können.
Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung 30 mit zumindest einer Zuleitung 12 für zumindest ein Hilfsgas, insbesondere ein Zero- und/oder Span-Gas, versehen. Mehrere separate Zuleitungen für jeweils eines der Hilfsgase, z.B. eine Zuleitung 12a für Span-Gas zur Kalibrierung und Über- prüfung, eine Zuleitung 12b für Zero-Gas zum Nullabgleich, eine Zuleitung 12c für Luft und/oder eine eigene Zuleitung 12d für Brennluft für die FID-Analysatoranordnung 2, können gegebenenfalls auch in eine gemeinsame Zuleitung 12 münden, in der je nach Wahl dann das gewünschte Hilfsgas in die Vorrichtung 30 eingespeist werden kann. In der gemeinsamen Leitung 12, gegebenenfalls auch in jeder Zuleitung 12a, 12b, 12c, 12d, ist eine Druck- und/oder Durchflussre- geleinrichtung 13 vorgesehen.
Über eine erste, mit der Zuleitung 12 verbundenen Zuführleitung 14 kann das mittels der Druck- und/oder Durchflussregeleinrichtung 13 druck- und/oder durchflussgeregelte Hilfsgas der ersten Analysatoranordnung 2 zugeführt werden. Eine zweite, mit der Zuleitung 12 verbundene Zuführleitung 15 und eine dritte, mit der Zuleitung 12 verbundene Zuführleitung 16 erlauben die Zufüh- rung des Hilfsgases vor den weiteren Analysatoranordnungen 4, 6, wahlweise vor der Kühlstufe 5 oder zwischen der Kühlstufe 5 und der ersten Analysatoranordnung 4. Bei einer parallelen Anordnung kann natürlich vorgesehen sein, das Hilfsgas in jedem Zweig separat zuzuführen. Allgemein kann das druck- und/oder durchflussgeregelte Hilfsgas an beliebiger, geeigneter Stelle vor jeder Analysatoranordnung 2, 4, 6, 31 zugeführt werden.
In der Messgasleitung 3 für das Messgas ist zumindest ein Sensor 17, 18a, 18b zur Erfassung zumindest einer druck- und/oder durchflussrelevanten Größe angeordnet. Der Sensor 17 misst z.B. die Druckdifferenz zwischen der Zuleitung 12c und der Messgasleitung 3 und die Sensoren 18a, 18b messen z.B. die Absolutdrücke vor den Analysatoranordnungen 4, 6. Anstelle von Drucksensoren könnten aber auch Durchflusssensoren oder Differenzdrucksensoren, welche sich relativ auf den gemessenen Kalibriergasdruck beziehen, oder Relativdrucksensoren, welche sich auf den gemessenen atmosphärischen Umgebungsdruck beziehen, verwendet werden. Desweiteren können sich auch in den Analysatorenanordnungen 4, 6 zumindest ein Drucksensor und/oder ein Durchflusssensor, welche die druck- und/oder durchflussrelevante Größe erfassen, vorgesehen sein, die je nach Ausführung als alternative oder zusätzliche Re- gelgröße für die Druck- und/oder Durchflussregeleinrichtung 13 dienen können.
Vorzugsweise kommen natürlich messgasbeständige Sensoren zum Einsatz. Bei Bedarf können die druck- und durchflussrelevanten Größen mit zusätzlichen Temperatursensoren auf Referenzbedingungen umgerechnet und bezogen werden, wie z.B. 0°C und 100kPa. Dieser in Fig. 1 beispielsweise als Drucksensor dargestellte zumindest eine Sensor 17, 18a, 18b liefert ein druck- und/oder durchflussrelevantes Signal, das in einer Steuereinrichtung 33 der Vorrichtung 30 als Basis für die Regelung der Druck- und/oder Durchflussregeleinrichtung 13 für das Hilfsgas, und damit für die Kalibrierung, dient.
Um den Einfluss von sich ändernden Atmosphärendrücken bei der Messung mit der Anordnung 30 auf das Messergebnis ausgleichen zu können, kann durch die Regelung der Druck- und/oder Durchflussregeleinrichtung 13 der Druck oder Durchfluss in der Messleitung 3, und damit der Arbeitsdruck der Analysatoranordnungen 4, 6, 31 , bei Messungen, Nullabgleich, Kalibrierungen oder Justierungen mit einem Hilfsgas auf einen mittleren Wert oder einen Vorzugswert, der bei den tatsächlichen Messungen von Messgasen zu erwartenden Drücken in der Analysatoranordnung 4, 6, 31 , eingestellt werden. Die Kalibrierung, die Justierung, der Nullab- gleich, die Überprüfung der Anordnung 30 erfolgt also bei einem simulierten Atmosphärendruck und nicht bei dem tatsächlich am Ort der Anordnung 30 herrschenden Atmosphärendruck. Diese Vorgangsweise wird insbesondere bei NDUV- bzw. NDIR- bzw. 02-Analysatoranordnungen 4, 6, 31 , aber auch bei FTIR-Analysatoren, gewählt. Das ist nachfolgend beispielhaft erläutert.
Eine Kalibrierung mit Kalibriergas (Span-Gas, Zero-Gas) wird vor Ort, egal auf welcher Seehö- he, durchgeführt. Würde die Vorrichtung 30 z.B. bei 980mbar lokalem Atmosphärendruck kalibriert werden, so ergibt sich z.B. bei einer nachfolgenden Messung mit der Anordnung 30 auf einer Seehöhe von 2000m bei dem dort herrschenden Atmosphärendruck von 780mbar z.B. ein möglicher Messfehler der Anordnung 30 von 14%. Wird aber die Vorrichtung 30 nicht beim vorherrschenden Atmosphärendruck von 980mbar kalibriert, sondern wird durch die Regelung der Druck- und/oder Durchflussregeleinrichtung 13 in der Zuleitung 12 in der Anordnung 30 zur Kalibrierung ein Druck vom 880mbar simuliert, so ist der Druckunterschied zwischen dem Kalibrierdruck und dem Atmosphärendruck bei Messung nicht mehr 200mbar, sondern nur mehr 100mbar, wodurch sich auch der Messfehler bei einer tatsächlichen Messung auf einer Seehöhe von 2000m auf z.B. -7% reduzieren würde. Auf diese Weise kann der Einfluss des Atmo- sphärendrucks auf die tatsächliche Messung ausgeglichen, zumindest aber maßgeblich reduziert, werden.
Der Einfluss der Umgebungstemperatur kann durch das Einstellen von konstanten Temperaturen in der Vorrichtung 30 bzw. in den Analysatoranordnungen 2, 4, 6, 31 , z.B. mittels der Kühlstufen 5, 7, weitestgehend ausgeräumt werden. Es kann aber auch der Temperatureinfluss auf das Messergebnis berücksichtigt werden, wie nachfolgend noch ausgeführt wird.
Wie die Fig. 2 anhand einer beispielhaften CO-Messung zeigt, kann damit bei einer NDIR- Analysatoranordnung 6 selbst bei Druckänderungen von 700mbar bis 1050mbar eine Messgenauigkeit im Bereich +/- 1 % gewährleistet werden (strichlierte Linie; die volle Linie gibt die absolute Abweichung an). Für eine NDUV-Analysatoranordnung 6 ergibt sich, wie dies in Fig. 3 anhand einer beispielhaften NO-Messung zu erkennen ist, bei Druckänderungen von 700mbar bis 1 100mbar, eine Maximalabweichung bei 700mbar, im Vergleich zur 1 100mbar Messung von nur -2% (strichlierte Linie; die volle Linie zeigt den auf 100% normierten NO-Absolutwert an).
Bei echten Messungen kann mittels des Messzellendrucksignals, das z.B. durch die Drucksensoren 18a, 18b, oder durch Drucksensoren in den Analysatoranordnungen 4, 6 selbst, er- fasst wird, eine rechnerische Korrektur der tatsächlichen Messergebnisse in den Analysatoran- Ordnungen 4, 6 selbst erfolgen. Das erfolgt z.B. für ideale Gase nach dem allgemeinen physikalischen Gesetz nach Boyle-Mariotte in der Form Messwert (p1 , T1 ) = Messwert (pO, TO) * p1/p0 * T0/T1 , mit den Absolutdrücken pO, p1 und den absoluten Temperaturen TO, T1 . Damit können auch Temperatureinflüsse miterfasst und ausgeglichen werden, z.B. wenn in der Anordnung 30, bzw. in den Analysatoranordnungen 2, 4, 6, 31 , nicht für konstante Temperaturen gesorgt ist. In diesem Fall könnten in der Vorrichtung 30 auch Temperatursensoren 34, 35 vorgesehen sein, die Temperaturmesswerte an die Analysatoranordnungen 4, 6 liefern.
Neben den oben angeführten Standardkorrektur für Drücke und Temperaturen für ideale Gase können noch zusätzliche Einflüsse beachtet und zu kompensiert werden. So treten beispiels- weise Nichtlinearitäten in Abhängigkeit von der Konzentration der zu messenden Komponenten auf. Es ist mit einer Druckverbreiterung der Absorptionslinien zu rechnen, die vom Druck abhängig ist und damit den Absorptionskoeffizienten ändert, sowie mit Einflüssen auf die Absorption durch die Temperatur, durch die Kollisionen der Gasmoleküle untereinander, durch die Art der Restgasmoleküle, usw.
Um auch diese Einflüsse bestmöglich zu berücksichtigen, wird über die Regelung der Druck- und/oder Durchflussregeleinrichtung 13 eine Kalibrierung bei Referenzbedingungen (Referenzdruck, Referenztemperatur) durchgeführt, die eine Abspeicherung der Einflüsse durch Druck- und Temperatureffekte bei definierten und selektiven Werten beinhaltet, die im spezifizierten Messbereich zu erwarten sind. Dadurch können druck- und/oder temperaturabhängige Kennfel- der angelegt werden, die einen Ausgleich der jeweiligen druck- und/oder temperaturabhängigen Effekte bei nachfolgenden Messungen ermöglichen. Die abgespeicherten Werte werden als Masterwerte für die Kompensationen herangezogen und auch zur Kompensation bzw. Korrektur der Abweichungen der bei Verwendung der Standardkorrektur für ideales Gas sich ergebenden Fehler bzw. Abweichungen verwendet. Auf diese Weise können sämtliche Analysoterenmess- werte korrigiert und präzisiert werden.
Es kann für eine Analysatoranordnung 2, 4, 6, 31 aber auch vorgesehen sein, dass der Arbeitsdruck in der Analysatoranordnung 2, 4, 6, 31 in jedem Fall niedriger oder höher eigestellt wird, als der geringstmögliche oder höchstmögliche Arbeitsdruck während der tatsächlichen Messung von Messgasen. Dieser Wert liegt bei Abgasmessungen an Fahrzeugen typischerweise unter 700mbar (was ungefähr 3000m Seehöhe entspricht) oder über 1050mbar (also unter Meerspiegelniveau).
Diese Vorgangsweise für einen niedrigeren Arbeitsdruck wird in Fig.4 beispielsweise für die FID-Analysatoranordnung 2 beschrieben.
Wie in Fig. 4 ersichtlich ist, ist für die FID-Analysatoranordnung 2 eine eigene Druckregelung vorgesehen, um den Arbeitsdruck in der FID-Analysatoranordnung 2 konstant zu regeln. In der Brenngasleitung 2a ist eine Druckregeleinheit 2b eingesetzt, und auch in der Leitung 2c für die Verbrennungsluft ist eine gleichartige Druckregeleinheit 2b vorgesehen. Das Brenngas wird dann über eine Brenngasdüse 19 in der Zuführleitung 1 b eingespeist, und zwar zwischen einer seriellen Anordnung einer Messgas-Begrenzungsdüse 20 und einer Messgasdüse 21 und der FID-Brennkammer 22. Zwischen den beiden Düsen 20 und 21 wird über die Leitung 23 und eine motorbetriebene Pumpenanordnung 24 ein Druckniveau unterhalb des für die Analysatoranordnung 2 vorgesehenen geringstmöglichen Drucks eingestellt, vorzugsweise ein Druck von 600mbar. Über die gleiche Pumpenanordnung 24 erfolgt auch die Absaugung über eine weitere Leitung 25 aus der Analysatoranordnung 2, insbesondere aus der FID-Brennkammer 22, wobei hier das Druckniveau noch niedriger gehalten ist, vorzugsweise bei etwa 500mbar, um eine bestimmte Druckdifferenz, hier also l OOmbar einzustellen und konstant zu halten. Derartige Druckdifferenzen können beispielsweise über einen Differenzdruckregler oder auch über Durch- flussregelnde Ventile oder geregelte Pumpen konstant gehalten werden. Dadurch, dass in der Analysatoranordnung 2 ein konstanter Arbeitsdruck bzw. eine konstante Druckdifferenz einge- stellt wird, ist diese an sich unabhängig vom äußeren Atmosphärendruck.
Vorzugsweise wird bei definiertem Druck (oder Durchfluss) eine Primärkalibrierprozedur der Analysatoranordnungen 2, 4, 6, 31 durchgeführt, in deren Rahmen die Kalibrierung bei definierten Konzentrationen (also definierten Hilfsgasen) und Drücken, und eventuell auch bei definierten Temperaturen durchgeführt wird. Damit kann das Messgerät justiert werden, woraus sich ein Basisjustierwert ergibt. Dieser kann dann bei realen Messungen als Korrekturwert herangezogen werden, um die Genauigkeit der Messwerte im gesamten Druckbereich der Messungen zu gewährleisten, ohne dass Korrekturen in den vorgegebenen nichtlinearen Kalibrierkurven der Analysatorenanordnungen 2, 4, 6, 31 durchgeführt werden müssen.
Grundsätzlich ist es dabei auch denkbar, die Kalibrierung nicht nur auf einen Druck bzw. eine Temperatur durchzuführen, sondern ein Set von verschiedenen Druck-/Temperaturkalibrier- ungen für unterschiedliche Umgebungsluftdrücke und Betriebstemperaturen zu erstellen. Für die Messwertkorrektur kann dann der jeweils optimal passende Korrekturwert herangezogen werden, der dann z.B. die entsprechend geringste Messwertabweichung ergibt.
Erweitert kann diese optimale Druck-/Temperatur- Kalibrierwertvorgabe durch die Abhängigkeit von unterschiedlichen Gaskonzentrationen und Querempfindlichkeiten werden. Die sich dann ergebenden kennfeldabhängige Messwertkorrektur dient dann bei der realen Messung oder nach der Messung wiederum zur Präzisierung.

Claims

Patentansprüche
1 . Vorrichtung zur Analyse eines Messgases, insbesondere des Abgases von Verbrennungskraftmaschinen, mit einer Anordnung (30) umfassend zumindest eine Analysatoran- Ordnung (2, 4, 6, 31 ) zur Bestimmung der Konzentration von zumindest einer Komponente des Messgases, mit einer Zuleitung ( 1 ) f ü r Messgas, wobei das Messgas in der Anordnung (30) über eine Messgasleitung (1 b, 3) der Analysatoranordnung (2, 4, 6, 31 ) zugeführt wird, und mit einer Zuleitung (12) für zumindest ein Hilfsgas, insbesondere Luft, Zero-, Kalibrier- und/oder Auditgas, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuleitung (12) für das Hilfsgas eine Druck- und/oder Durchflussregeleinrichtung (13) vorgesehen ist und die Zuleitung (12) nach der Druck- und/oder Durchflussregeleinrichtung (13) über zumindest eine Zuführleitung (14, 15, 16) in die Messgasleitung (3) mündet, um den Druck oder den Durchfluss in der Messgasleitung bei Kalibrierung, Justierung oder Nullabgleich mit einem Hilfsgas auf einen gewünschten Druck oder Durchfluss, der vom Druck oder Durchfluss am Ort des Nullabgleichs, der Justierung oder der Kalibrierung abweicht, einzustellen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Messgasleitung (3) zu einer Analysatoranordnung (4, 6, 31 ) oder in einer Analysatoranordnung (4, 6, 31 ) ein Sensor (17, 18a, 18b) zur Erfassung zumindest einer druck- und/oder durchflussrelevanten Größe angeordnet ist, dessen druck- und/oder durchflussrelevantes Signal als Basis für die Druck- und/oder Durchflussregeleinrichtung (13) für das Hilfsgas dient.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Analysatoranordnung (2) mit einer Zuführleitung (14) verbunden ist, wobei die Analysatoranordnung (2) eine eigene Druckregelung für den Arbeitsdruck aufweist und der Arbeitsdruck der Analysatoranordnung (2) bei Messungen, Nullabgleich, Justierung oder Kalibrierung mit einem Hilfsgas durch die Druckregelung niedriger oder höher eingestellt ist, als der geringstmögliche oder höchstmögliche Druck in der Messgasleitung (2c) während der Messung von Messgasen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysatoranordnung (2) eine FID-Analysatoranordnung ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Druck oder der Durchfluss in der Messgasleitung auf einen Wert eingestellt ist, der einem mittleren Wert oder einem Vorzugswert der bei den Messungen von Messgasen zu erwartenden Drücken in der Analysatoranordnung (4, 6, 31 ) entspricht.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Analysatoranordnung (4, 6, 31 ) eine NDUV-, eine NDIR-, eine FTIR-, NOx- oder eine Sauer- stoff-Analysatoranordnung ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumin- dest einer Analysatoranordnung (4, 6, 31 ) eine Kühlstufe (5, 7) vorgeschaltet ist. und die Zuführleitung (16) für das zumindest eine Hilfsgas zwischen dieser Kühlstufe (5, 7) und der Analysatoranordnung (4, 6, 31 ) in die Messgasleitung (3) mündet.
8. Verfahren zur Analyse eines Messgases mit einer Analysatoranordnung (2, 4, 6, 31 ), insbesondere des Abgases von Verbrennungskraftmaschinen, bei wechselndem Messgas- und/oder Umgebungsdruckniveau, umfassend den Nullabgleich, die Kalibrierung oder Justierung zumindest der Analysatoranordnung vor der eigentlichen Messung, dadurch gekennzeichnet, dass für den Nullabgleich, die Kalibrierung oder die Justierung ein Hilfsgas in die Analysatoranordnung zugeführt wird, wobei das Hilfsgas mit einem Druck oder Durchfluss zugeführt wird, der vom Druck oder Durchfluss am Ort des Nullabgleichs und/oder der Kalibrie- rung abweicht.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck oder Durchfluss für das Hilfsgas eingestellt wird, der dem im Mittel zu erwartenden Druck oder einem Vorzugsdruckwert bei einer Messung mit Messgas entspricht.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Mes- sung das Messgas auf denselben mittleren Druck oder Vorzugsdruckwert geregelt wird, welcher beim Nullabgleich, bei der Kalibrierung oder der Justierung der Analysatoranordnung (2, 4, 6, 31 ) verwendet wurde.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperaturwert für das Hilfsgas eingestellt wird, der der zu erwartenden mittleren Temperatur oder einer Vorzugs- temperatur bei einer Messung mit Messgas entspricht.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei der Messung das Messgas auf denselben mittleren Temperaturwert oder Vorzugstemperaturwert geregelt wird, welcher beim Nullabgleich, bei der Kalibrierung oder der Justierung der Analysatoranordnung (2, 4, 6, 31 ) verwendet wurde.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich aus dem Nullabgleich, der Kalibrierung oder der Justierung ergebenden Korrekturfaktoren in einen Messwertspeicher abgespeichert und für die Präzisierung des Messwerte bei der Messung mit Messgas herangezogen werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass für den Nullabgleich, die Kalibrierung oder die Justierung Hilfsgas bei einer Mehrzahl von definierten und selektiven Druckwerten und/oder Temperaturwerten zugeführt wird, wobei die verwendeten Drücke und/oder Temperaturen den zu erwartenden Bereich der Messgasdrücke und/oder Messgastemperaturen bei der realen Messung vorzugsweise abdecken, und dass diese Werte und/oder sich daraus ergebende Korrekturfaktoren abgespeichert und für die Präzisierung Messwerte bei der Messung mit Messgas herangezogen werden.
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