ABGS GmbH

Aehnelt & Braune Gaswarn- & Systemtechnik

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[Fachartikel] Messprinzipien der Gasmesstechnik – Teil 1

9. Oktober 2012 | ABGS GmbH | Kategorie Wissen

Wo brennbare und/oder toxische Substanzen entstehen können oder verarbeitet, gelagert und transportiert werden, ist das Gefährdungspotential besonders hoch.

Bei brennbaren Gasen besteht die Gefährdung in einer möglichen Zündung oder Explosion mit Anlagenschäden, Folgebränden und Personenschäden.

Bei toxischen Gasen besteht eine Gesundheitsgefährdung mit möglichen Personenschäden oder Spätfolgen.

In der atembaren Luft sollte mehr als 17 Vol% Sauerstoff enthalten sein. Deutlich geringere Konzentrationen führen mehr oder weniger schnell zum Erstickungstod. Sauerstoff kann auch durch andere Gase verdrängt werden. Dadurch können mit einer Sauerstoffüberwachung auch Leckagen von inerten Gasen erkannt werden.

Die Sicherheit durch Gaswarnanlagen liegt im möglichst frühzeitigen Erkennen eines gefahrvollen Zustandes. Dadurch bleibt genügend Zeit für erforderliche Reaktionen. Richtig geplant und errichtet, regelmäßig gewartet und auf Funktion geprüft sind Gaswarnanlagen ein wirksamer Sicherheitsfaktor. Solche Geräte verhindern aktiv, dass ein gefahrvoller Zustand überhaupt erst entstehen kann. Sie schalten beim Überschreiten einer gewissen vorgegebenen Gaskonzentration eine effektive Gegenmaßnahme (z. Bsp.: Lüftung). Nur wenn diese Maßnahme nicht ausreichend war und die Gaskonzentration trotz dieser Maßnahme weiter ansteigt, wird beim Überschreiten einer zweiten Alarmschwelle eine Zwangsmaßnahme geschaltet.

Die Gasmesstechnik unterscheidet sich von der Analysentechnik insbesondere dadurch, dass völlig unterschiedliche Anforderungen an die Sensorik und die Signalverarbeitung gestellt werden. Während Analysegeräte hinsichtlich ihrer Messqualität hervorragendes leisten, sind sie aber meistens nur für den Laborbetrieb konzipiert. Die hohe Sensivität und Messgenauigkeit erkauft man sich durch eine oftmals höhere Anfälligkeit und damit verbundenem höheren Wartungsaufwand. Die Langzeitstabilität von Analysengeräten ist häufig nur deshalb so hoch, weil die Geräte in eher kurzen Zeitabständen zu kalibrieren sind.
Die Art der Spannungsversorgung und Leistungsaufnahme spielt meist eine nur untergeordnete Rolle.
Bei solche Analysengeräten spielt der Explosionsschutz keine Rolle, weil sie nicht in explosionsgefährdeten Bereichen betrieben werden und auch die Probenahme nur selten aus einem solchen Bereich erfolgt. Die hohe Messempfindlichkeit von Analysengeräten setzt oftmals eine aufwendige Gasaufbereitung voraus. Insbesondere muss der Gasweg von Staub, Aerosolen und Kondensat freigehalten werden.

Die Robustheit von Gasmessgeräten ist um ein Vielfaches höher als die von Analysengeräten. Sie arbeiten im Dauerbetrieb unter wechselnden Umgebungsbedingungen (Temperatur, Staub, Feuchte), wobei die Wartungsintervalle verhältnismäßig groß sind. Eine wichtige Rolle spielt der Explosionsschutz. Die grundlegenden Sicherheitsanforderungen im Sinne der EG-Richtlinie 94/9/EG müssen, auch bei Probenahme aus Ex-Bereich, erfüllt werden.

 GasmesstechnikAnalysentechnik
Messempfindlichkeitgeringerhoch
Selektivitätschlechtergut
Robustheitsehrwenig
Gasaufbereitungnicht erforderlicherforderlich
Ex-Schutzinternextern
Wartungsaufwandgeringerhoch
Beschaffungskostenvertretbarhoch

Das Charakteristikum der Gasmesstechnik ist die hohe Sicherheitsfunktion.

Betreiberwunsch: Ein Gerät mit der Messqualität eines Analysengerätes und der Zuverlässigkeit, Robustheit und den Kosten eines Gaswarngerätes geringer Baugrösse.

In der Gasmesstechnik werden sowohl physikalische als auch chemische Messprinzipien verwendet:

Physikalische MessprinzipienChemische Messprinzipien
ParamagnetismusElektrochemische Sensoren
Photometrie (IR-Messtechnik)Wärmetönungssensoren
PhotoionisationsdetektorenHalbleitersensoren
Wärmeleitung

In den nachfolgenden Ausführungen sollen die in der Gasmesstechnik typischen Messprinzipien kurz beschrieben werden.

Literatur: Jessel, Wolfgang: Gase-Dämpfe-Gasmesstechnik

wird fortgesetzt

Gastautor: Dipl.-Ing. Dieter Seyfert

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© 2012 ABGS GmbH – Dipl.-Ing. Dieter Seyfert

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Der Beitrag wurde am Dienstag, den 9. Oktober 2012 um 11:19 Uhr veröffentlicht und wurde unter Wissen abgelegt.

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