G - Physics – 01 – N
Patent
G - Physics
01
N
G01N 37/00 (2006.01) G01N 21/17 (2006.01)
Patent
CA 2200137
A photo-acoustic gas sensor (1) having a measuring cell (2), a lamp (3), a photodiode (17), a gas-permeable diaphragm (7) and a microphone (6) comprises a device for monitoring correct functioning of the diaphragm (7) and the microphone (6), which is operated in an explosion-protected manner and actively produces in the measuring cell (2) an artificial pressure modulation, which is independent of the presence of gases to be detected and is converted by the microphone (6) into electrical monitoring signals. The pressure modulation is effected by heating of the air in the measuring cell (2). In a method of evaluating the monitoring signals, the latter are processed and evaluated in a circuit (11), a microprocessor (21) assigning the monitoring signals to preset ranges and determining the function state of the diaphragm (7) and the microphone (6) as well as the microphone sensitivity. Depending on the range to which the monitoring signal is assigned, either a signal for correct functioning of the gas sensor (1) or a fault signal for defects at the microphone (6) and/or at the diaphragm (7) is produced or, in the event of a variation of the microphone sensitivity as a result of long-term drift, a calibration is effected in that gas concentration values are re-calculated and stored in an EEPROM (22). A preferred embodiment of the monitoring device comprises an electrical heating element (9) consisting of a wire (12), which as a result of modulated heating of the air situated in the measuring cell (2) produces an artificial pressure modulation. The dimensions of the wire (12) and components of the circuit (11) are selected in such a way as to meet the official specifications regarding maximum current and maximum temperature for explosion protection.
Détecteur de gaz photo-acoustique (1) comprenant une cellule de mesure (2), une lampe (3), une photodiode (17), une membrane perméable aux gaz (17) et un microphone (6). Le détecteur (1) comprend aussi un dispositif pour réguler le bon fonctionnement de la membrane (7) et du microphone (6). Le microphone, dont l'utilisation respecte les caractéristiques de protection antidéflagration, produit activement, dans la cellule de mesure (2), une modulation de pression artificielle, qui se détecte indépendamment de la présence de gaz, et que le microphone (6) convertit en signaux de surveillance électriques. La modulation de pression est obtenue en chauffant l'air dans la cellule de mesure (2). Une des méthodes pour évaluer les signaux de surveillance consiste à les traiter et à les évaluer à l'aide d'un circuit (11) dans lequel un microprocesseur (21) assigne des étendues prédéfinies aux signaux de surveillance et détermine l'état de fonctionnement de la membrane (7) et du microphone (6), ainsi que la fidélité du microphone. En fonction de l'étendue assignée au signal de surveillance, on obtient soit un signal témoignant du fonctionnement normal du détecteur de gaz (1) soit un signal avertissant d'une défaillance du microphone (6) et/ou de la membrane (7). Dans l'éventualité d'une variation de la fidélité du microphone découlant d'une dérive de longue durée, un étalonnage est effectué, de sorte que les valeurs de concentration des gaz sont recalculées et mises en mémoire dans une EEPROM (22). Dans une version préférée, le dispositif de surveillance comprend un élément chauffant électrique (9) constitué d'un fil électrique (12), qui, en raison du chauffage modulé de l'air dans la cellule de mesure (2), produit une modulation de pression artificielle. Les dimensions du fil (12) et des composantes du circuit (11) sont sélectionnées en fonction des caractéristiques officielles propres à la tension et à la température maximales nécessaires pour assurer la protection contre les explosions.
Baraket Mourad
Feltre Mauro
Forster Martin
Lenggenhager Rene
Portmann Andreas
Cerberus Ag
Kirby Eades Gale Baker
Siemens Building Technologies Ag
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-2006569