DE69429945T2 - Überwachung des Gehaltes an gasförmigen Sauerstoff - Google Patents
Überwachung des Gehaltes an gasförmigen SauerstoffInfo
- Publication number
- DE69429945T2 DE69429945T2 DE69429945T DE69429945T DE69429945T2 DE 69429945 T2 DE69429945 T2 DE 69429945T2 DE 69429945 T DE69429945 T DE 69429945T DE 69429945 T DE69429945 T DE 69429945T DE 69429945 T2 DE69429945 T2 DE 69429945T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- oxygen
- sensor
- circuit board
- calibration
- concentration
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims description 75
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims description 75
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 74
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 28
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- -1 oxygen ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000008672 reprogramming Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D18/00—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00
- G01D18/008—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00 with calibration coefficients stored in memory
-
- 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
-
- 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
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0062—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the measuring method or the display, e.g. intermittent measurement or digital display
- G01N33/0063—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the measuring method or the display, e.g. intermittent measurement or digital display using a threshold to release an alarm or displaying means
- G01N33/0065—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the measuring method or the display, e.g. intermittent measurement or digital display using a threshold to release an alarm or displaying means using more than one threshold
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft das Überwachen der Konzentration gasförmigen Sauerstoffs, insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung, mit deren Hilfe erfasst bzw. angezeigt werden kann, ob die Sauerstoffkonzentration in einem beobachteten Gas mit einem oder mehreren Konzentrationsschwellenwerten übereinstimmt oder von diesen abweicht.
- Es existieren vielfältige Applikationen, bei denen es wünschenswert ist, ein Abweichen - das heißt das Über- bzw. Unterschreiten - von einem oder mehreren bestimmten Konzentrationsschwellenwerten zu erfassen bzw. anzuzeigen. Beispielsweise ist es im Haushalts-Gesundheitswesen wünschenswert, die Ausgabe eines Sauerstoffkonzentrators zu beobachten, um festzustellen, ob die Menge ausgegebenen Sauerstoffs unterhalb eines gewünschten Minimums, wie beispielsweise fünfundachtzig Prozent an Sauerstoff, fällt. In anderen industriellen sowie kommerziellen Applikationen ist es wünschenswert, die Sauerstoffkonzentration zwischen unteren und oberen Grenzen zu halten.
- GB-A-2 054 153 offenbart ein Gas-Überwachungsgerät, das Alarm auslöst, wenn eine bestimmte Gaskonzentration festgestellt wird, und das eine Einrichtung aufweist, die das Auslösen des Alarms unterdrückt, wenn die festgestellte Konzentration nicht ausschließlich von einer Konzentrationsänderung herrührt. Das Gas-Überwachungsgerät weist einen Sauerstoffsensor, eine Verarbeitungsschaltung mit einer Vergleichseinrichtung zum Vergleichen mit wenigstens einem Schwellenwert, und eine Einrichtung zum Anzeigen einer Abweichung einer durch den Sauerstoffsensor gemessenen Sauerstoffkonzentra tion von dem Schwellenwert auf.
- EP-A-0 270 088 offenbart eine automatische Kalibriervorrichtung für einen Messsensor zum Messen eines Partialgasdrucks. Die Vorrichtung weist eine Einrichtung auf, die die Gaszufuhr überwacht und den Kalibrationsprozess stoppt, wenn eine ungewöhnlich starke Zufuhr eines Kalibrationsgases beobachtet wird.
- EP-A-0 049 345 offenbart ein Verfahren zum Kalibrieren einer Gaskonzentrations-Messvorrichtung, bei dem zwei Gase mit unterschiedlichen Konzentrationswerten einem Gas-Konzentrationssensor zugeführt werden, und die entsprechend gemessenen Konzentrationswerte durch eine Computereinheit gespeichert und korrigiert werden.
- Die herkömmlichen Vorrichtungen zum Beobachten der Sauerstoffkonzentration sind jedoch teuer und können vom Anwender leicht manipuliert werden. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist, eine Vorrichtung zum Beobachten der Sauerstoffkonzentration eines Testgases und zum Prüfen, wann eine derartige Konzentration von einem oder mehreren vorausgewählten Schwellenwerten abweicht, bereitzustellen, die dazu geeignet ist, wahlweise bei der Herstellung oder im Betrieb neu programmiert werden zu können, jedoch durch unautorisiertes Personal nicht manipuliert werden kann.
- Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Überwachen der Konzentration gasförmigen Sauerstoffs weist auf:
- - ein Leiterplattensystem, das einen auf einer Leiterplatte vorgesehen Sauerstoffsensor aufweist, wobei der Sauerstoffsensor ein elektrisches Sensorsignal bereitstellt, das als Funktion der Sauerstoffkonzentration bei dem Sauerstoffsensor variiert, und eine Einrichtung aufweist, um zu untersuchendes Gas auf den Sauerstoffsensor zu leiten,
- - eine Prozessor-Schaltungseinrichtung, die ebenfalls auf der Leiterplatte vorgesehen ist, wobei die Prozessor- Schaltungseinrichtung derart verbunden ist, dass sie das
- - elektrische Sensorsignal empfängt und derart ausgelegt ist, dass sie die durch das elektrische Sensorsignal angezeigte Sauerstoffkonzentration mit wenigstens einem Schwellenwert vergleicht,
- - eine Anzeigeeinrichtung, die auch auf der Leiterplatte vorgesehen ist, um, ansprechend auf die Prozessor-Schaltungseinrichtung, anzuzeigen, ob die Sauerstoffkonzentration bei dem Sauerstoffsensor von dem wenigstens einen Schwellenwert abweicht,
- - eine Anordnung von Karten-Kantenkontakten entlang einer Kante der Leiterplatte, wobei die Vorrichtung des Weiteren aufweist:
- - eine Kalibriereinheit mit einer Einrichtung zum Kalibrieren der Prozessor-Schaltungseinrichtung bezüglich des wenigstens einen Schwellenwerts, wobei die Kalibriereinheit einen Karten-Kanten-Verbinder aufweist, mittels dem die Kalibriereinheit lösbar mit dem Leiterplattensystem über die Anordnung von Karten-Kantenkontakten elektrisch verbunden ist, wobei die Kalibriereinheit eine Gasverbindung aufweist, die lösbar mit der Einrichtung zum Leiten des Gases auf den Sauerstoffsensor in Verbindung steht, wobei die Gasverbindung ein Kalibriergas mit einer bestimmten Sauerstoffkonzentration dem Sauerstoffsensor zuführt, und die Kalibriereinheit derart ausgebildet ist, dass sie der Prozessor- Schaltungseinrichtung elektrische Signale zuführt, um die Prozessor-Schaltungseinrichtung zu aktivieren und eine Kalibrierung auszuführen.
- Wenn die Vorrichtung danach zum Beobachten einer unbekannten Sauerstoffkonzentration eingesetzt werden, werden die Betriebscharakteristika des Sensors, die durch das Sensor- Ausgangssignal reflektiert werden, mit vorgespeicherten Daten verglichen, um zu ermitteln, ob die Sauerstoffkonzentration an dem Sensor den Konzentrations-Schwellenwert schneidet.
- In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Prozessor-Schaltung auf Basis eines Mikroprozessors realisiert und kann derart programmiert sein, dass eine Vielzahl von Sauerstoff-Konzentrationswerten ermittelt werden, indem der Sensor sequentiell einem Kalibrationsgas mit verschiedenen Sauerstoff-Konzentrationswerten ausgesetzt wird, und elektronische Daten, die den Betrieb des Sensors bei einem solchen Konzentrationswert anzeigen, für einen späteren Vergleich mit der Ausgabe des Sensors während dem Betrieb gespeichert werden. Ein derartiger Kalibrationsprozess wird vorzugsweise bei der Herstellung durchgeführt, und die Daten eines oder mehrerer Kalibrationswerte wird in den nichtflüchtigen Speicher zur späteren Verwendung im Betrieb durch den Benutzer gespeichert. Die Schaltung der Vorrichtung und der Sensor sind auf eine Leiterplatte montiert, wobei der Sensor und die elektrischen Karten-Kantenkontakte entlang einer Kante der Leiterplatte angeordnet sind. Die Leiterplatte kann in eine Kalibriervorrichtung eingesteckt werden, in der die Kontakte mit einer Kalibrier-Steuerschaltung verbunden werden und der Sensor einem Testgas mit einer gewünschten Sauerstoffkonzentration ausgesetzt wird mittels eines Verteilers in der Kalibriervorrichtung. Rekalibrierung durch den Benutzer ist entweder nicht möglich oder erfordert spezielles Wissen und Equipment, das nur ein ausgebildeter Techniker besitzt.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren in beispielsweiser Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 ein Funktionsblock-Diagramm einer Vorrichtung zum Beobachten einer Sauerstoffkonzentration in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
- Fig. 2 ein Flussdiagramm, das die Betriebsweise der Prozessor-Schaltung der Ausführungsform aus Fig. 1 verdeutlicht;
- Fig. 3A und 3B Timing-Diagramme, die die Ausgabe des Sauerstoffsensors der Ausführungsform aus Fig. 1 verdeutlichen; und
- Fig. 4 eine perspektivische Darstellung, die den Kalibrierprozess der Vorrichtung aus Fig. 1 verdeutlicht.
- Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Beobachten der Konzentration gasförmigen Sauerstoffs in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die einen Sauerstoff-Konzentrationssensor 12 mit einem Sensorelement 14 aus Zirkonoxid oder einem andere Material und ein Heizelement 16 zum Anheben der Temperatur des Sensorelements 14 auf einen geeigneten Wert überhalb der Raumtemperatur aufweist. Das Heizelement 16 wird durch einen Verstärker 18 mit Energie versorgt, um die Temperatur des Sensors 12 auf einen Wert von beispielsweise 400ºC zu heben, bei der Sauerstoffionen innerhalb der Matrix des Sensorelements 14 beweglich sind. Das Sensorelement 14 stellt demgemäß ein analoges elektrisches Stromsignal bereit, das als Funktion der Sauerstoffkonzentration des Gases, dem der Sensor 12 ausgesetzt ist, variiert.
- Das Sensor-Ausgangssignal wird einem Umwandler 20 zugeführt, in dem das analoge Eingangssignal in ein für die Digitalverarbeitung geeignetes Format umgewandelt wird. In den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird das analoge Eingangssigrial in ein periodisches Signal mit Periodizitätscharakteristika - das heißt Zeitdauer und/oder Frequenz -, die als Funktion des Eingangs-Stromwerts variieren, umgewandelt. Derartige periodische Signale, die ein Maß für die Sauerstoffkonzentration sind, werden als Eingabe einem Prozessor 22 zugeführt. Der Prozessor 22 ist mit einem nichtflüchtigen Speicher 24 verbunden, der gezielt Kalibrations- und Messdaten speichert-bzw. wieder auffindet. Der Prozessor 22 führt ein Ausgangssignal einem Verstärker 26 zum Speisen einer LED 28, und eine weitere Ausgabe einem Verstärker 30 zum Aktivieren einer akustischen Alarmvorrichtung oder einer Rassel 32 zu. Dem Prozessor 22 kann auch eine externe Steuereingabe 34 zugeführt werden. Der Prozessor 22 ermöglicht auch den Betrieb des Umwandlers, wenn ein Abtasten der Sensorausgabe erforderlich ist, wie beschrieben werden wird.
- Alle Komponenten aus Fig. 1 mit der Ausnahme der Eingabe 34 sind auf eine Leiterplatte 36 montiert, wie in Fig. 4 gezeigt ist, auf die auch der Sensor 12 montiert ist. Der Prozessor 22 (Fig. 1) weist einen I/O-Bus 38 mit Leitungen auf, die mit einer Reihe von Karten-Kantenkontakten 38a - 38n verbunden sind, die sich in Form einer Reihe entlang einer Kante der Leiterplatte 36 neben dem Sensor 12 erstrecken. Der Bus 38 ist innerhalb der Leiterplatte 36 mit einem leiterplatteninternen DIP(Dual-In-Line-Package)-Schaltersockel 40 verbunden (Fig. 1). Der Prozessor 22 und der nichtflüchtige Speicher 24 sind vorzugsweise in Form eines einzelnen integrierten Mikroprozessors ausgebildet, der einen eigenen nichtflüchtigen Speicher zum Speichern der Betriebssoftware sowie der Sensor-Kalibrierungsdaten aufweist, wie im Folgenden beschrieben wird. Die Verstärker 18, 26, 30 und der Umwandler 20 können einen beliebigen Aufbau aufweisen.
- Um die Vorrichtung 10 erfindungsgemäß zu kalibrieren, wird die Leiterplatte 36 (Fig. 4) in eine Kalibrierungshalterung 42 eingesteckt, die sowohl einen Karten-Kanten-Verbinder 44 zum Verbinden mit den Kontakten 38a - 38n, als auch eine Verbindung 46 zum Zuführen eines Kalibriergases mit einem bestimmten Sauerstoffgehalt zu dem Sensor 12 aufweist. Wenn die Leiterplatte 36 derart in die Kalibriervorrichtung 42 gesteckt wird, und der Sensor 12 dem Kalibriergas ausgesetzt wird, wird der Prozessor 22 durch eine Benutzereingabe 34 aktiviert, was innerhalb der Kalibriervorrichtung 42 ist, um das Ausgangssignal des Sensorelements 14 zu beobachten, und in einem Speicher 24 elektronische Daten zu speichern, die die Betriebscharakteristika des Sensors unter der bestimmten Sauerstoffkonzentration des Kalibriergases anzeigen. Dieser Kalibriervorgang kann wiederholt werden, indem die Leiterplatte 36 sequentiell in weitere Kalibrierhaltungen eingeführt wird, die den Sensor 12 anderen Kalibrier- Konzentrationswerten aussetzen, und indem in dem Speicher 24 sequentiell Daten gespeichert werden, die den Sensorbetrieb unter jedem derartiger Sauerstoff-Konzentrationswerte anzeigen. Damit wird die Betriebsschaltung für die Charakteristika eines bestimmten Sensors 12 kalibriert. Wenn mehrere Schwellenwerte überwacht werden sollen, können mehrere LEDs 28 vorgesehen werden, oder eine einzelne LED wird auf Basis der Beziehung des Testgases mit den verschiedenen Schwellenwerten angesteuert (wie beispielsweise innerhalb oder außerhalb eines Bereichs). Danach überwacht der Prozessor 22 den Sensor 12 und versorgt die LED 28 und/oder die Rassel 32 mit Energie, wenn die Sauerstoffkonzentration einen der Kalibrierwerte übersteigt oder unterschreitet.
- Fig. 2 veranschaulicht die Betriebsweise der Vorrichtung 10 in einer Applikation zum Beobachten der Sauerstoffkonzentration und zum Anzeigen, ob eine derartige Konzentration einen einzelnen Schwellenwert unterschreitet. Eine derartige Applikation ist beispielsweise dazu geeignet, um einen Sauerstoffkonzentrator im häuslichen Gesundheitswesen zu beobachten, um anzuzeigen, ob die Ausgabe des Konzentrators unterhalb eines gewünschten Minimalwerts wie beispielsweise 85% fällt. Bezug nehmend auf Fig. 2 wird die Initialisierung des Betriebs der Vorrichtung 10 bei 50 durchgeführt durch Zufuhr von elektrischem Strom oder durch Rücksetzen des Prozessors 22, und die vorgespeicherten Kalibrierwerte in dem Speicher 24 werden durch den Prozessor 22 ausgelesen. Wenn die Eingabe 34 (Fig. 1) bei 52 anzeigt, dass sich die Vorrichtung 10 in einem Kalibriermodus befindet, werden Sensorausgaben- Kalibrationsdaten durch den Prozessor 22 bei 54 gelesen, und in dem Speicher 24 gespeichert. Der Prozessor 22 fährt dann im Beobachtungsmodus bei 56 fort, wo die Ausgabe des Sensorelements 14 durch den Umwandler 20 periodisch abgetastet wird. Dieser Vorgang wird in Fig. 3A und 3B veranschaulicht.
- Fig. 3A veranschaulicht die Ausgabe des Umwandlers 20, wenn die Sauerstoffkonzentration bei dem Sensor 12 relativ hoch ist und überhalb des gewünschten Minimalstellenwerts liegt. Zur Zeit t1 initialisiert der Prozessor 22 den Betrieb beim Umwandler 20, und die Rampenausgabe des Umwandlers 20 wird zu einer Zeit t2 beobachtet, zu der eine derartige Ausgabe einen Schwellenwert T überschreitet. Fig. 3B veranschaulicht einen, ähnlichen Umwandlungsprozess bei einer niedrigeren Sauerstoffkonzentration, bei der der Prozessor 22 den Betrieb des Umwandlers 20 zu einer Zeit t1' initiiert und den Betrieb des Umwandlers 20 zu einem Zeitpunkt t21 überwacht, zu dem die Ausgangsspannung den Schwellenwert T wieder schneidet. In Fig. 3A und 3B wird gezeigt, dass die Gesamtzeit, die dazu benötigt wird, bis die Ausgabe des Umwandlers den Schwellenwert T überschreitet, bei hohen Sauerstoffkonzentrationen (Fig. 3A) relativ kurz ist (t2-t1), aber bei niedrigeren Sauerstoffkonzentrationen (Fig. 3B) relativ lang (t2'-t1') ist. Diese Umwandler-Betriebszeit ist eine kontinuierliche monotone Funktion der Sauerstoffkonzentration bei dem Sensor 12. Der Prozessor 22 kann deshalb feststellen, ob die Sauerstoffkonzentration unterhalb des gewünschten Minimalschwellenwerts fällt, fünfundachtzig Prozent in diesem Beispiel, und ob die Zeit, die für eine derartige Umwandlung benötigt wird, die Umwandlungszeit, die während des Kalibrierbetriebs festgelegt und gespeichert wird, übersteigt. Es sei erwähnt, dass andere Verfahren der Sensor- Ausgangsumwandlung wie beispielsweise Impulsfrequenzmodulation bei konstantem Arbeitszyklus oder Impulsarbeitszyklusmodulation bei konstanter Frequenz auch eingesetzt werden können.
- Wie in Fig. 2 gezeigt ist, überwacht der Prozessor 22 den Betrieb des Umwandlers 20 wie oben beschrieben und vergleicht die Ausgabe des Umwandlers bei 48 mit den Kalibrierdaten, die in dem Speicher 24 gespeichert sind, um festzulegen, ob die Sauerstoffkonzentration größer oder niedriger als der Kalibrierschwellenwert ist. Wenn die beobachtete Sauerstoffkonzentration überhalb des gewünschten Minimalschwellenwerts liegt, wird ein Zeitgeber TLEDON bei 60 auf Null gesetzt, die LED 28 ausgeschaltet, der Alarmapparat 32 ausgeschaltet und der Betrieb fährt mit dem Beginn 56 der Beobachtungsphase fort. Solange die Sauerstoffkonzentration oberhalb des kalibrierten gewünschten Minimalwerts bleibt, wird diese Schleife ausgeführt. Falls die Sauerstoffkonzentration jedoch unterhalb des gewünschten Minimalwerts fällt, wird mit Schritt 62 fortgefahren, bei dem die Ausgabe des Sauerstoff-Sensors/Umwandlers untersucht wird, um festzustellen, ob ein eventueller Sensorausfall angezeigt wird.
- Dies wird durch Vergleich der durch den Sensor und den Umwandler angezeigten Sauerstoffkonzentration mit der normal erwarteten Betriebsrate erreicht. Beispielsweise würde bei Sauerstoff -Konzentrator Applikationen für den Heim-Gesundheitsbereich erwartet werden, dass die Sauerstoffkonzentration einen Wert von fünfundneunzig Prozent nicht übersteigt oder einen Wert von unterhalb einundzwanzig Prozent, der der Sauerstoffgehalt von Luft ist, nicht unterschreitet. Wenn daher die Ausgabe des Sensors 12 und des Umwandlers 20 anzeigt, dass eine Sauerstoffkonzentration größer als fünfundneunzig Prozent oder geringer als einundzwanzig Prozent vorliegt, wird dies durch den Prozessor 22 als möglicher Ausfall des Sensors wie beispielsweise ein Ausfall des Heizelements 60 interpretiert. In einem derartigen Ereignis 64 wird die LED 28 durch den Verstärker 26 zum Blinken gebracht. Wenn andererseits kein Sensorausfall angezeigt wird, wird die LED 28 bei 66 zu kontinuierlichem Leuchten angeregt. In beiden Fällen wird der Zeitgeber TLEDON bei 68 inkrementiert. Der TLEDON-Zeitgeber wird dann bei 70 untersucht, um festzustellen, ob die LED über fünfzehn Minuten entweder kontinuierlich geleuchtet oder geblitzt hat. Wenn dies der Fall ist, wird bei 72 die Rassel erregt. In jedem Fall wird mit Beobachtungsschritt 56 fortgefahren.
- Wie oben beschrieben, wird das Kalibrieren auf den gewünschten Minimal- und/oder Maximal-Sauerstoff-Konzentrationsschwellenwert in der Fabrik bei der Herstellung der Vorrichtung durchgeführt, und kann deshalb nicht ohne weiteres vom Anwender geändert werden. Dies trägt dazu bei, ein ungewolltes oder beabsichtigtes Umprogrammieren der Überwachungsvorrichtung zu vermeiden. Jedoch kann ein Techniker die Überwachungsvorrichtung beim Anwender gezielt umprogrammieren, indem er einen DIP-Schalter 48 in den Sockel 40 einführt, und die verschiedenen Elemente in dem Schalter 48 bedient, während der Sensor 12 einem oder mehreren bekannten Konzentrations-Schwellenwerten ausgesetzt ist. Nach Abschluss dieses Prozesses wird der DIP-Schalter 48 durch den Techniker entfernt, so dass die Vorrichtung 10 wieder relativ manipulationssicher ist.
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Überwachen der Konzentration
gasförmigen Sauerstoffs, mit:
- einem Leiterplattensystem (10), das einen auf
einer Leiterplatte (36) vorgesehenen Sauerstoffsensor
(12) aufweist, wobei der Sauerstoffsensor (12) ein
elektrisches Sensorsignal bereitstellt, das als
Funktion der Sauerstoffkonzentration bei dem
Sauerstoffsensor (12) variiert, und eine Einrichtung aufweist,
um zu untersuchendes Gas auf den Sauerstoffsensor (12)
zu leiten,
- einer Prozessor-Schaltungseinrichtung (22), die
ebenfalls auf der Leiterplatte (36) vorgesehen ist,
wobei die Prozessor-Schaltungseinrichtung (22) derart
verbunden ist, dass sie das elektrische Sensorsignal
empfängt, und derart ausgelegt ist, dass sie die durch
das elektrische Sensorsignal angezeigte
Sauerstoffkonzentration mit wenigstens einem Schwellenwert
vergleicht,
- einer Anzeigeeinrichtung (28, 32), die auch auf
der Leiterplatte (36) vorgesehen ist, um, ansprechend
auf die Prozessor-Schaltungseinrichtung (22),
anzuzeigen, ob die Sauerstoffkonzentration bei dem
Sauerstoffsensor (12) von dem wenigstens einem
Schwellenwert abweicht, und
- einer Anordnung von Karten-Kantenkontakten (38a
-38n) entlang einer Kante der Leiterplatte (36),
wobei die Vorrichtung des Weiteren aufweist:
- eine Kalibriereinheit (42) mit einer Einrichtung
zum Kalibrieren der Prozessor-Schaltungseinrichtung
(22) bezüglich des wenigstens einen Schwellenwerts,
wobei die Kalibriereinheit (42) einen Karten-Kanten-
Verbinder (44) aufweist, mittels dem die
Kalibriereinheit (42) lösbar mit dem Leiterplattensystem (10) über
die Anordnung von Karten-Kantenkontakten (38a-38n)
elektrisch verbunden ist, wobei die Kalibriereinheit
(42)
eine Gasverbindung (46) aufweist, die lösbar mit
der Einrichtung zum Leiten des Gases auf den
Sauerstoffsensor (12) in Verbindung steht, wobei die
Gasverbindung (46) ein Kalibriergas mit einer bestimmten
Sauerstoffkonzentration dem Sauerstoffsensor (12)
zuführt, und die Kalibriereinheit (42) derart
ausgebildet ist, dass sie der Prozessor-Schaltungseinrichtung
(22) elektrische Signale zuführt, um die Prozessor-
Schaltungseinrichtung (22) zu aktivieren und eine
Kalibrierung auszuführen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die
Kalibriereinheit (42) eine Einrichtung umfasst, die in
Antwort auf das elektrische Sensorsignal von dem
Sauerstoffsensor (12) automatisch Kalibrationsindizien
speichert, die das elektrische Sensorsignal bei dem
Konzentrations-Schwellenwert anzeigen, wobei die
Prozessor-Schaltungseinrichtung (22) eine Einrichtung zum
Wiederauffinden gespeicherter Indizien umfasst, um
diese mit dem elektrischen Sensorsignal zu
vergleichen, um zu ermitteln, ob die Sauerstoffkonzentration,
die durch das elektrische Sensorsignal angezeigt wird,
von dem Schwellenwert abweicht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das
Leiterplattensystem (10) einen Schaltersockel (40)
aufweist, der mit der Prozessor-Schaltungseinrichtung
(22) verbunden ist, um einen Schalter (48) lösbar auf
dem Schaltersockel (40) vorzusehen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei der Sauerstoffsensor (12) derart angeordnet ist,
dass er an der einen Kante der Leiterplatte (36)
angrenzt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/060,275 US5402665A (en) | 1993-05-11 | 1993-05-11 | Monitoring gaseous oxygen concentration |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69429945D1 DE69429945D1 (de) | 2002-04-04 |
DE69429945T2 true DE69429945T2 (de) | 2002-11-21 |
Family
ID=22028483
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69429945T Expired - Fee Related DE69429945T2 (de) | 1993-05-11 | 1994-05-10 | Überwachung des Gehaltes an gasförmigen Sauerstoff |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5402665A (de) |
EP (1) | EP0624797B1 (de) |
JP (1) | JP2791277B2 (de) |
CA (1) | CA2122521C (de) |
DE (1) | DE69429945T2 (de) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5517237A (en) * | 1994-08-22 | 1996-05-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior | Video photometric color system for processing color specific streams |
KR960031987A (ko) * | 1995-02-24 | 1996-09-17 | 구자홍 | 가스(gas) 센싱소자의 구조 및 제조방법 |
US5682145A (en) * | 1995-06-30 | 1997-10-28 | Sensor Tech Incorporated | Toxic gas detector with a time measurement sensor |
US5706801A (en) * | 1995-07-28 | 1998-01-13 | Caire Inc. | Sensing and communications system for use with oxygen delivery apparatus |
US5644070A (en) * | 1996-04-22 | 1997-07-01 | Dynamic Manufacturing Inc. | Ozone concentration sensor |
US5908053A (en) * | 1997-02-10 | 1999-06-01 | Litton Systems, Inc. | Integrated high pressure fill port and flow controller for cylinder recharger |
US6244093B1 (en) * | 1997-03-14 | 2001-06-12 | Kaushik K. Parekh | Method and apparatus for calibrating an air monitor using a flow matching valve |
US6279377B1 (en) | 1998-11-16 | 2001-08-28 | Litton Systems, Inc. | Method and apparatus for monitoring oxygen concentration |
DE19858022C2 (de) * | 1998-12-16 | 2002-11-28 | Draeger Safety Ag & Co Kgaa | Verfahren zur Messung von Gaskonzentrationen |
US6342090B1 (en) | 2000-05-16 | 2002-01-29 | Litton Systems, Inc. | Gas generating system with multi-rate charging feature |
JP2002131306A (ja) * | 2000-10-25 | 2002-05-09 | Sapporo Breweries Ltd | 飲料製造工程における酸素濃度監視方法及び酸素濃度監視装置 |
GB2369888A (en) * | 2000-12-11 | 2002-06-12 | Zellweger Analytics Ltd | Gas detector calibration device |
US6386235B1 (en) | 2001-01-02 | 2002-05-14 | Chad Therapeutics | Ambulatory cylinder recharging and dispensing valve |
GB0303936D0 (en) * | 2003-02-21 | 2003-03-26 | Honeywell Normalair Garrett | Method of testing |
US7460958B2 (en) * | 2004-10-07 | 2008-12-02 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Computer-implemented system and method for analyzing mixtures of gases |
US20090027216A1 (en) * | 2007-07-27 | 2009-01-29 | Chung-Chin Huang | Oxygen sensing device |
DE102013212217A1 (de) * | 2012-07-12 | 2014-05-15 | Ford Global Technologies, Llc | Indirekte Messung der relativen Luftfeuchtigkeit |
GB2516893A (en) * | 2013-08-05 | 2015-02-11 | Crowcon Detection Instr Ltd | Gas sensor measurements |
US9880039B1 (en) | 2016-07-20 | 2018-01-30 | Sensus USA, Inc. | Method and apparatus for collecting and providing sensor data |
DE102016221446A1 (de) * | 2016-11-02 | 2018-05-03 | BSH Hausgeräte GmbH | Kalibrieren eines Sauerstoffsensors eines Haushaltsgeräts |
EP4197686A1 (de) * | 2021-12-15 | 2023-06-21 | Linde GmbH | Verfahren zur leistungssteuerung einer vorrichtung |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4189725A (en) * | 1977-05-10 | 1980-02-19 | Hudson Oxygen Therapy Sales Company | Battery powered condition sensing and display apparatus with low battery indication |
US4109509A (en) * | 1977-09-30 | 1978-08-29 | The Bendix Corporation | Oxygen monitor and warning device for an aircraft breathing system |
JPS58620B2 (ja) * | 1978-01-19 | 1983-01-07 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | ガス検出装置 |
CH629905A5 (de) * | 1978-07-17 | 1982-05-14 | Cerberus Ag | Gas- und/oder brandmeldeanlage. |
JPS55175856U (de) * | 1979-06-04 | 1980-12-17 | ||
GB2054153A (en) * | 1979-07-17 | 1981-02-11 | Coal Industry Patents Ltd | Gas Monitors |
DE3038423A1 (de) * | 1980-10-08 | 1982-05-19 | Auergesellschaft Gmbh, 1000 Berlin | Verfahren und anordnung zum kalibrieren einer gasmessanlage |
US4352087A (en) * | 1981-04-22 | 1982-09-28 | Marie C. Kercheval | Fume detector and alarm system |
EP0074498B1 (de) * | 1981-09-04 | 1985-12-04 | F. HOFFMANN-LA ROCHE & CO. Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Eichen von Messfühlern |
US4464653A (en) * | 1981-12-09 | 1984-08-07 | The Bendix Corporation | Combustible gas detection system |
US4442698A (en) * | 1983-01-24 | 1984-04-17 | Litton Systems, Inc. | Molecular sieve oxygen monitor |
US4455861A (en) * | 1983-01-24 | 1984-06-26 | Litton Systems, Inc. | Molecular sieve oxygen monitor |
US4499914A (en) * | 1983-04-14 | 1985-02-19 | Litton Systems, Inc. | Selector valve for an aircraft on board oxygen generation system with high pressure oxygen backup |
JPS6065666U (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-09 | 横河電機株式会社 | ガス濃度警報装置 |
US4779446A (en) * | 1985-07-12 | 1988-10-25 | Hudson Oxygen Therapy Sales Company | Oxygen monitor |
US4852384A (en) * | 1986-04-21 | 1989-08-01 | The Babcock & Wilcox Company | Automatic calibration and control system for a combined oxygen and combustibles analyzer |
JPS63143035A (ja) * | 1986-12-05 | 1988-06-15 | 住友電気工業株式会社 | ガス分圧測定用センサの自動較正装置 |
ES2036564T3 (es) * | 1986-12-05 | 1993-06-01 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Aparato de calibracion automatica para un sensor de medida de la presion parcial de un gas. |
US4995256A (en) * | 1989-03-20 | 1991-02-26 | Medical Graphics Corporation | Zirconia cell O2 sensor for respiratory gas analysis |
US5071453A (en) * | 1989-09-28 | 1991-12-10 | Litton Systems, Inc. | Oxygen concentrator with pressure booster and oxygen concentration monitoring |
US5034725A (en) * | 1990-07-11 | 1991-07-23 | Sorensen Thomas C | Semiconductor gas sensor having linearized indications |
-
1993
- 1993-05-11 US US08/060,275 patent/US5402665A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-04-25 JP JP6085179A patent/JP2791277B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-04-29 CA CA002122521A patent/CA2122521C/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-05-10 DE DE69429945T patent/DE69429945T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-05-10 EP EP94107312A patent/EP0624797B1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0624797B1 (de) | 2002-02-27 |
DE69429945D1 (de) | 2002-04-04 |
CA2122521A1 (en) | 1994-11-12 |
JPH06331590A (ja) | 1994-12-02 |
EP0624797A3 (de) | 1995-09-20 |
CA2122521C (en) | 1998-10-27 |
EP0624797A2 (de) | 1994-11-17 |
JP2791277B2 (ja) | 1998-08-27 |
US5402665A (en) | 1995-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69429945T2 (de) | Überwachung des Gehaltes an gasförmigen Sauerstoff | |
DE69426386T2 (de) | Vorrichtung zum überwachen der trachealen intubation | |
EP0074498B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Eichen von Messfühlern | |
DE69435056T2 (de) | Defibrillator mit einem selbst-test-system | |
DE3687919T2 (de) | Messsonde mit speicher fuer bohrloch. | |
DE10062062C1 (de) | Elektrochemischer Sensor | |
DE69221653T2 (de) | Vorrichtung zur Feststellung der Stabilität von Fett und Öl | |
DE3003824A1 (de) | Sterilisierapparat | |
DE10343520A1 (de) | Elektronisches Gerät zur Messung eines Gesundheitsindex und Steuerungsverfahren dafür | |
CH640938A5 (de) | Elektronisches geraet nach dem baukastenprinzip zur verarbeitung einer mehrzahl von simultanen messsignalen, insbesondere zur verwendung bei der ueberpruefung von geometrischen abmessungen. | |
DE19806569C2 (de) | Meßvorrichtung | |
DE3431076C2 (de) | ||
DE2754974C2 (de) | ||
DE4143092A1 (de) | Gasspurenmesssystem | |
DE3424358A1 (de) | Gasdetektor und gaskonzentrations-ueberwachungssystem | |
DE102005049804A1 (de) | Mehrzoniger Temperaturregler für ein Spritzgiesssystem | |
DE69721177T2 (de) | Elektronische Vorrichtung zum Nachweisen von in der Umgebung anwesenden Gasen | |
DE3602171A1 (de) | Testgeraet fuer ein elektromedizinisches geraet | |
DE69736176T2 (de) | Vorrichtung zur messung des endwertes eines parameters | |
DE3879889T2 (de) | Testmeter. | |
DE3315188C2 (de) | ||
EP1772707A2 (de) | Messvorrichtung | |
DE68910661T2 (de) | Zeitschalter. | |
WO2013156277A1 (de) | Beheizbares gasanalysengerät | |
DE3330941C2 (de) | Schaltungsanordnung zum Erfassen und Anzeigen der von den Heizkörpern einer vorgegebenen Anzahl von Wohnungen eines Hauses oder Wohnblocks abgegebenen anteiligen Wärmemengen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CARLETON LIFE SUPPORT SYSTEMS, INC., ORCHARD PARK, |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |