DE2630603C3

DE2630603C3 - Pneumatischer Melder von Gas- und Dampfbeimengungen in Luft von Betriebsräumen

Info

Publication number: DE2630603C3
Application number: DE19762630603
Authority: DE
Inventors: Elena Viktorovna Kirko; Vadim Jur'evič Moskva Ryšnev
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-07-07
Filing date: 1976-07-07
Publication date: 1981-12-17
Also published as: DE2630603B2; DE2630603A1

Description

6") Die Erfindung bezieht sich auf einen pneumatischen Melder von Gas- und Dampfbeimengungen in Luft von Betriebsräumen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein derartiger Melder eignet sich insbesondere für automatische Regel- und Überwachungssysteme der Anwesenheit von Gas- und Dampfbeimengungen in der Luft von Betriebsräumen, vor allem für Schutzsysteme von Anlagen oder dergleichen zum Melden vorexplosiver Beimengungen verschiedener Brenngase und Dämpfe in der Luft von Betriebsräumen.

Allgemein üblich und seit langem verwendet werden thermochemische Melder vorexplosiver Beimengungen verschiedener Brenngase und Dämpfe in der Luft von Betriebsräumen. Derartige Melder enthalten einen Katalysator, an dem die in der Analysen-Luft enthaltenen Brenngase verbrannt werden, wobei sich je nach deren Konzentration in der Luft die am Katalysator freigesetzte Wärmemenge und damit auch dessen Temperatur ändert, die dann gewöhnlich mit einem Widerstandsthermometer gemessen wird, das meistens selbst durch den Katalysator gebildet ist.

Derartige Melder ermöglichen zwar eine Konzentrationsüberwachung von Brenngasen, deren Gehalt im Bereich von 5—50% des unteren Explosionsgrenzwerts liegt und damit an sich ihren Einsatz in Schutzsystemen von Betriebsräumen gegen Brand- und Explosionsgefahr, jedoch sitx? in derartigen Meldern wegen ihres besonderen Wirkungsprinzips gesonderte, baulich aufwendige Mittel erforderlich, um sie explosionssicher auszuführen.

Derartige aufwendige Explosionsschutzeinrichtungen sind auch für andere bekannte Melder, z. B. Plasma-Ionisations- bzw. Funken-Melder, unbedingt notwendig.

Aus diesem Grund hat man sich zur Ermittlung vorexplosiver Beimengungen auch pneumatischer Gasanalysatoren bedient, deren Arbeitsweise auf der Messung einiger physikalischer Zustandsparameter beruht, die in ihrer Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung des zu analysierenden Stoffes genau bestimmt ist. Derartige Zustandsparameter sind z. B. Volumen, Partialdruck und Dichte -des Gasgemisches.

Einem kürzlich entwickelten Nachweisverfahren vorexplosiver Beimengungen von Brenngasen in der Luft liegt die Auswertung des dynamischen Effekts zugrunde, der von qualitativen Verlaufsänderungen der Gasstrombewegung bei einer Änderung der physikalischen Eigenschaften des durch das Einlaßrohr des Fühlers strömenden Gases begleitet wird.

Dieses Verfahien wird in einem pneumatischen Melder der Anwesenheit von Gas- und Dampfbeimengungen in der Luft von Betriebsräumen (siehe z. B. SU-Erfinderschein 3 95 723) realisiert. Dieser pneumatische Melder enthält einen Strömungsfühler, der als ein in einem gemeinsamen Gehäuse untergebrachtes Einlaß- und ein Auslaßrohr ausgeführt ist. Das Einlaßrohr ist durch das erste Schaltglied mit den Kanälen des Analysen- und des Vergleichsgases verbunden. Der Steuereingang des Schaltglieds ist an einen Generator angeschlossen, der den Betriebsablauf des Melders bestimmt.

Das Ausläßrohr des Strömungsfühlers ist mit einem der Eingänge eines Druckvergleichers verbunden, dessen zweiter Eingang an einen Bezugsdruckgeber angeschlossen ist. Der Bezugsdruckgeber ist als ein Drosseldruckteiler ausgeführt, der mit einem Ejektor verbunden ist. Der Ausgang des Druckvergleichers des zweiten Schaltglieds ist mit einem Ausgangsrelais und

einem Vakuumsteller verbunden. Der Steuereingang des zweiten Schaltglieds ist ebenfalls an den Ausgang eines Taktgebers angeschlossen.

Der Vakuumsteller ist im genannten Melder in Form einer Drossel und eines Pneumobehälters bzw. Druckvolumens ausgeführt, welche hintereinander verbunden sind. Die Drossel ist an das zweite Schaltglied und das Druckvolumen ist durch einen Verstärker an den Ejektor angeschlossen. Der Ejektor ist mit dem Hohlraum des Strömungsfühlers verbunden.

Der bekannte pneumatische Melder arbeitet jedoch nicht zufriedenstellend:

Im bekannten pneumatischen Melder wird unmittelbar vor der eigentlichen Durchführung der Konzentrationsanalyse der verschiedenen Gas- und Dampfbeimengungen der Luft eine sogenannte Nachstellung des Arbeitspunktes vorgenommen. Als Arbeitspunkt gilt im gegebenen Falle derjenige Punkt der statischen Kennlinie des Strömungsfühlers, der die Abhängigkeit des durch das Auslaßrohr aufgenommenen dynamischen Drucks vom Druckabfall an dem Einlaßrohr darsteilt, welcher auf dem steilsten Abschnitt dieser Kennlinie Hegt, welcher den Übergang der laminaren Gasströmung in turbulente im Spalt zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßrohr entspricht. Dank der Nachstellung des Arbeitspunktes wird eine Gleichheit der an die Eingänge des Druckvergleichers von dem Auslaßrohr und vom Bezugsdruckgeber gelangenden Drücke erreicht. Beim Durchführen dieser Nachstellung durch Verbindung des Ausgangs des Druckvergleichers mit Hilfe des zweiten Schaltglieds und des Vakuumstellers mit dem Ejektor werden im pneumatischen Melder Selbstschwingungen hervorgerufen. Diese Selbstschwingungen verursachen eine instabile Arbeit des Melders und dessen Fehlauslösungen. Darüber hinaus wird die Amplitude dieser Seibstschwingungen mit ansteigender Steilheit der statischen Kennlinie entsprechend größen Infolgedessen besteht keine Möglichkeit, im genannten Melder Strömungsfühler mit der höchsten statischen Kennlinie, d. h. mit höchster Empfindlichkeit gegen die Anwesenheit von Gas- und Dampfbeimengungen im Analysengas, anzuwenden.

Dabei ist es unmöglich, den bekannten pneumatischen Melder für ein Melden der Anwesenheit verschieden hoher Konzentrationen von Gas- und Dampfbeimengungen in der Luft von Betriebsräumen einzustellen. Das hängt damit zusammen, daß im oben beschriebenen Melder keine Möglichkeit besteht, eine Lageänderung des Arbeitspunktes zum Ändern der Beimengungskonzentration entsprechend dem Auslösen des Melders vorzunehmen.

Außerdem hat dieser bekannte pneumatische Melder eine relativ geringe Betriebsdauer. Das erklärt sich dadurch, daß das Zeitverhältnis der Ausgabe der pneumatischen Signale »1« und »0« am Ausgang des Taktgebers, die den Nachstellungsfolgen des Arbeitspunktes und der unmittelbaren Konzentrationsanalyse der Beimengungen im Analysengas entsprechen, den Wert 1:10 nicht übersteigt. Infolgedessen wiederholt sich die 5 bis 7 Sekunden dauernde Korrektur des Melders jede Minute, obwohl die Nachstellfrequenz nach den Betriebsbedingungen bedeutend herabgesetzt werden könnte.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen pneumatischen Melder von Gas- und Dampfbeimengungen in der Luft von Betriebsräumen zu schaffen, in dem die Beseitigung der S£ibstschwingungen, die im pneumatischen Melder während der Nachstellung des Arbeitspunktes entstehen, einen zufriedenstellenden Meß-Betrieb erreichen läßt, die Senkung der Nachstellfrequenz des Arbeitspunktes eine lange Betriebsdauer ergibt, und die Ermoglichung einer Lagenänderung des Arbeitspunktes den Einsatz des pneumatischen Melders zur Kontrolle von verschieden hohen Konzentrationen der Gas- und Dampfbeimengungen in der Luft gewährleistet.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe erfolgt

ίο durch die Lehre nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs.

Der erfindungsgemäße pneumatische Melder arbeitet im Vergleich mit dem bekannten pneumatischen Melder zufriedenstellend, indem ein stabiler Betrieb durch den Einsatz von Strömungsfühlern mit einer steilen statischen Kennlinie und folglich auch mit hoher Empfindlichkeit gewährleistet wird. Die stabile Arbeit des Melders während der Nachstellung des Arbeitspunktes erreicht man durch den Einsatz eines Druckaddierers im Vakuumsteller mit der an seinen Eingang angeschlossenen Integraldrossel, weiche einen schnellen Vakuumanstieg im Gehäuse des Strömung*fühlers gewährleistet. Durch die Verbindung des Ausgangs des Druckvergleichers mit dem Steuereingang des Impulsgebers mit Hilfe des zweiten Schaltglieds und des dritten Schalters sowie durch die Verbindung des Ausgangs des Impuligebers mit dem zweiten Schalter kann dabei der Druckaddierer eine Speicherung der erforderlichen Vakuumgröße entsprechend dem Arbeitspunkt vornehmen.

Gleichzeitig damit ermöglicht der erfindungsgemäße pneumatische Melder eine Einstellung zur Meldung von Beimengungen von verschiedener Konzentration. Das wird dadurch erreicht, daß im Vakuumsteller ein Druckteiler verwendet wird, dessen mittlerer Punkt an einen Eingang des Druckaddierers angeschlossen und durch den ersten Schalter mit der Außenluft verbunden ist. Dabei ändert sich — je nach dem Größenverhältnis der pneumatischen Widerstände des Druckteilers — der Wert des durch den Druckaddierer gespeicherten Vakuums und damit auch der Konzentrationsgrad der G=IS- und Dampfbeimengungen im Analysengas, bei welchem ein Ansprechen des Melders erfolgt.

Außerdem weist der erfindungsgemäße pneumatische Melder im Vergleich zu dem bereits bekannten pneumatischen Melder eine größere Betriebsdauer auf. Das wird dadurch erreicht, daß in ihm als Betriebsartengeber ein Impulsgeber mit den oben angegebenen Verbindungen angewandt wird. Infolgedessen ist ein

so beliebiges Verhältnis der Nachstellzeit des Arbeitspunktes zur Dauer der unmittelbaren Konzentrationsanalyse der Gas- und Dampfbeimengungen in der Luft einstellbar. Im Zusammenhang damit läßt sich die Nachstellfrequenz wesentlich vermindern, wodurch gerade die Betriebsdauer des erfindungsgemäßen pneumatischen Melders bedeutend erhöht wird.

An Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines pneumatischen Melders von Gas- und Dampfbeimengungen in der Luft von Betriebsräumen,

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild eines pneumatischen Melders,

Fig.3a, b, c, d, e, f, g, h, i, j nacheinander Zeitdiagramme der pneumatischen Signale am Ausgang des dritten Schalters bzw. des Impulsgebers, am Eingang des ersten bzw. des zweiten Schalters, des dritten

Schaltglieds, des zweiten Schaltglieds, im Gehäuse des Strömungsfühlers, am Ausgang entsprechend des Strömungsfühlers, des Druckvergleichers bzw. des Atisgangsrelais.

Der pneumatische Melder von Gas- und Dampfbeimengungen in der Luft von Betriebsräumen enthält einen Strömungsfühler 1 (Fig. I). Der Strömungsfühler I ist aus zwei in einem Gehäuse 2 untergebrachten Rohren — einem Einlaßrohr 3 und einem AusIaBrohr 4 — ausgeführt. Das Einlaßrohr 3 ist mit einem Analysengas-Kanal 5 und einem Vergleichsgas-Kanal 6 durch ein Schaltglied 7 verbunden. Als Analysengas dient Luft eines Betriebsraumes. Als Vergleichsgas wird reine Luft verwendet. Ein Steuereingang 8 des Schaltglieds 7 ist an einen Ausgang 9 eines Impulsgebers 10 angeschlossen. Das Auslaßrohr 4 ist mit einem Eingang 11 eines Druckvergleichers 12 verbunden. Ein Eingang 13 des Druckvergleichers 12 ist mit einem Bezugsdruckgeber 14 verbunden. Ein Ausgang des Druckvergleichers 12 ist an einen Eingang 15 eines Schaltglieds 16 angeschlossen. Ein Steuereingang 17 des Schaltglieds 16 ist an den Ausgang 9 des Impulsgebers 10 durch eine Verzögerungseinheit 18 angeschlossen. Ein Ausgang 19 des Schaltglieds 16 ist an ein Ausgangsrelais 20 angeschlossen. Ein anderer Ausgang 21 des Schaltglieds 16 ist durch einen Schalter 22 an einen Steuereingang 23 des Impulsgebers 10 angeschlossen.

Der Ausgang 9 des Impulsgebers 10 ist an einen Vakuumsteller 24 angeschlossen. Der Vakuumsteller 24 ist als ein Druckaddierer 25 ausgeführt, der drei Eingänge 26, 27 und 28 hat. Der Eingang 26 des Druckaddierers 25 ist durch einen Schalter 29 mit einer Integraldrossel 30 verbunden. Ein Steuereingang 31 des Schalters 29 ist an den Ausgang 9 des Impulsgebers 10 angeschlossen. Ein Eingang der Integraldrossel 30 ist an einen Ausgang eines Schaltglieds 32, welches drei Eingänge 33, 34 und 35 hat. angeschlossen. Ein Steuereingang 33 des Schaltglieds 32 ist an den Ausgang 9 des Impulsgebers 10 angeschlossen. Die Eingänge 34 und 35 sind an Bezugsdruckgeber 36 bzw. 37 angeschlossen.

Der Eingang 27 des Druckaddierers 25 ist mit dem mittleren Punkt A eines Druckteilers 38 verbunden, der aus zwei pneumatischen Widerständen 39 und 40 besteht.

Der mittlere Punkt A des Druckteilers 38 ist auch mit der Außenluft durch einen Schalter 41 verbunden, dessen Steuereingang 42 an den Ausgang 9 des Impulsgebers 10 angeschlossen ist. Der Eingang des Druckteilers 38 ist mit dem Bezugsdruckgeber 14 und der Ausgang mit der Außenluft verbunden.

Der Eingang %& des Druckaddierers 25 ist mit dem Hohlraum des Gehäuses 2 des Strömungsfühlers 1 verbunden.

Der Ausgang des Druckaddierers 25 ist durch einen Verstärker 43 mit einem Ejektor 44 verbunden, welcher gleichfalls mit dem Hohlraum des Gehäuses 2 des Strömungsfühlers 1 verbunden ist.

Als Analysengas-Kanal 5 dient eine mit dem Einlaßrohr 3 verbundene Rohrleitung 45 (F i g. 2). die ein Filter 46 aufweist. Ais Vergleichsgas-Kanal 6 (Fig. 1) dient eine mit dem Einlaßrohr 3 verbundene Rohrleitung 47 (F i g. 2), in welcher eine Drossel 48 angeordnet ist und welche mit dem ersten Schaltglied 7 verbunden ist. das seinerseits mit einer Druckluftquelle 49 durch den Impulsgeber 10 verbunden ist

Die Drossel 48 ist von bekannter Bauart und ist zur Verbrauchsbeschränkung der reinen Luft bestimmt.

Das Schaltglied 7 ist als eine Einheit aus zwei

Membranen 50 und 51 von verschiedener Fläche ausgeführt, die durch eine Stange 52 miteinander starr

-, verbunden sind und in einem gemeinsamen Gehäuse 53 drei Kammern 54,55 und 56 bilden.

Die in der Kammer 54 liegende Stirnseite der Stange 52 bildet eine Klappe 57 für eine Düse 58. Die Düse 58 ist durch eine Rohrleitung 59 mit dem Ausgang 9 des

in Impulsgebers verbunden. Die Kammer 55, welche den Steuereingang 8 (F i g. 1) des Schaltglieds 7 darstellt, ist durch eine Rohrleitung 60 (Fig. 2) und 59 mit dem Ausgang 9 des Impulsgebers verbunden. Die Kammer 56 ist über eine Rohrleitung 61 mit einem Ausgang 62

ι ■-, eines Bezugsdruckgebers 63 verbunden.

Der Bezugsdruckgeber 63 enthält eine Membran 64, die in einem Gehäuse 65 untergebracht ist und dieses in zwei Kammern 66 und 67 unterteilt. In der Kammer 66 ist eine Feder 68 eingesetzt, die mit der Membran 64 und einer Schraube 69 verbunden ist, welche eine Änderung der Federzusammendrückung gewährleistet. Die starre Mitte der Membran 64 bildet eine Klappe für eine Düse 71. Die Düse 71 ist mit der Außenluft verbunden. Der Bezugsdruckgeber enthält außerdem eine Drossel 72,

2% die in einer Rohrleitung 73 angeordnet ist. Die Rohrleitung 73 ist mit der Kammer 67 und mit der Druckluftquelle 49 verbunden.

Der Impulsgeber 10, der die Arbeitsfolge des pneuma'ischen Melders vorgibt, enthält drei Mem-

jo branen >'4,75, und 76, die miteinander durch eine Stange 77 starr verbunden sind und in einem gemeinsamen Gehäuse 78 vier Kammern 79,80,81 und 82 bilden. Die Stirnflächen der Stange 77 dienen als Klappen 83 und 84 für Düsen 85 bzw. 86. Die Düse 85 ist durch eine

j5 Rohrleitung 87 mit der Druckluftquelle 49 verbunden. Die Düse 86 ist mit der Kammer 79 durch Rohrleitungen 88 und 89 verbunden. Die Düse 86 ist gleichfalls über die Rohrleitungen 88, 90, 91, 92 und eine Drossel 93 von veränderlichem pneumatischen Widerstand mit der Kammer 81 und einem Druckknopf 94 verbunden. Die Drossel 93 und der Druckknopf 94 sind nach bekannter Bauart ausgeführt.

Der Druckknopf 94 ermöglicht dem Bediener, die Nachstellung des Arbeitspunktes des Melders zu beliebiger Zeit wunschgemäß vorzunehmen.

Die Kammer 80 ist mit dem Ausgang 62 des Bezugsdruckgebers verbunden.

Der Druckvergleicher 12 ist als eine Einheit aus fünf Membranen 95, 96, 97, 98 und 99 ausgeführt, die miteinander durch eine Stange 100 starr verbunden sind und in einem Gehäuse 101 sechs Kammern 102, 103, 104,105,106 und 107 bilden. Die Stirnflächen der Stange 100 dienen als Klappen 108 und 109 für Düsen 11U bzw. 111. Die Düse 110 ist durch eine Rohrleitung 112 mit der Druckluftquelle 49 verbunden. Die Düse 111 ist mit der Außenluft verbunden. Die Kammern 103 und 105 stehen mit der Außenluft in Verbindung. Einen Eingang 11 (F i g. 1) des Druckvergleichers 12 bildet der Eingang in die Kammer 106 (F i g. 2), der über eine Rohrleitung 113 mit dem Auslaßrohr 4 verbunden ist Den anderen Eingang 13 dieses Druckvergleichers 12 bildet der Eingang in die Kammer 104 (Fig. 2), die durch eine Rohrleitung 114 mit dem Bezugsdruckgeber 14 verbunden ist

Der Bezugsdruckgeber 14 ist konstruktiv analog dem obenbeschriebenen Bezugsdruckgeber 63 hergestellt Der Bezugsdruckgeber 14 enthält eine Membran 115, eine SDiralfeder 116. eine Schraube 117. zwei Kammern

118 und 119. eine mit der Außenluft verbundene Düse 120 und eine Drossel 121, angeordnet auf einer Rohrleitung 122. die ihrerseits mit der Druckluftquelle 49 verbunden ist. Die Kammer 118 ist mit der Kammer 104 des Druckv?rgleichers 12 und die Kammer 119 mit der Außenluft verbunden.

Den Ausgang des Druckvergleichers 12 bildet der Ausgang aus den Kammern 102 und 107. welche mitphander durch eine Rohrleitung 123 verbunden sind, die ihrerseits an den Eingang 15 (Fig. 1) des Schaltglieds 16 angeschlossen ist. Die Bauart des Schaltglieds 16 ist analog der Konstruktion des oben beschriebenen Impulsgebers 10. Den F.ingang 15 dieses .Schaltglieds 16 bildet der Eingang in Kammern 124 (Fig. 2) und 125, welche miteinander über eine Rohrleitung 126 verbunden sind.

Den Steuereingang 17 (Fig. 1) des Schaltglieds 16 bildet der Eingang in eine Kammer 127(Fi g. 2), die über die Rohrleitung 90 mit einer in ihr angeordneten Drossel 128 mit dem Ausgang 9 des Impulsgebers 10 verbunden ist. Die Festdrossel 128 dient als Verzögerungseinheit 18 (Fig. I). Die Verzögerungszeit wird durch den pneumatischen Widerstand der Drossel 128 (F i g. 2) bestimmt.

Eine Kammer 129 ist mit dem Ausgang 62 des Bezugsdruckgebers verbunden.

Das Schaltglied 16 hat eine Stange 130. Eine Düse 131. welche den Ausgang 21 (Fig. 1) dieses Schaltglieds 16 bildet, ist durch eine Rohrleitung 132 (F i g. 2) mit einer Kammer 133 des Schalters 22 verbunden.

Die Bauart des Schalters 22 ist analog der Koⁿstruktion des oben beschriebenen Schaltglieds 7. Seine Kammer 134 ist über Rohrleitungen 135, 91 und 92 mit der Kammer 81 des Impulsgebers 10 verbunden, deren Eingang den Steuereingang 23 (Fig. I) des Impulsgebers 10 darstellt. Eine Kammer 136 (F i g. 2) ist mit dem Ausgang 62 des Bezugsdruckgebers verbunden. Der Schalter 22 hat eine Stange 137. Eine Düse 138 ist durch eine Rohrleitung 139 mit der Druckluftquelle 49 verbunden.

Auf der Rohrleitung 123 ist ein Manometer 140 angeordnet, das zur Überwachung der Arbeit des pneumatischen Melders bestimmt ist.

Eine Düse 141, die den Ausgang 19 (Fig. 1) des Schaltglieds 16 bildet, ist durch eine Rohrleitung 142 (Fig.2) mit einer Kammer 143 des Ausgangsrelais 20 verbunden. Die Bauart des Ausgangsrelais 20 ist analog der Konstruktion des Schaltglieds 16. Seine Kammer

144 ist durch Rohrleitungen 147 und 148 mit einer Düse

145 und einem pneumatischen Indikator 146 verbunden. Der pneumatische Indikator 146 ist nach bekannter Konstruktion hergestellt. Eine Kammer 149 ist mit dem Ausgang 2 des Bezugsdruckgebers verbunden. Eine Kammer 150 ist mit der Außenluft verbunden.

Das Relais 20 weist eine Stange 151 auf. Eine Düse 152 ist durch eine Rohrleitung 153 mit der Druckluftquelle 49 verbunden.

Der Druckaddierer 25 des Vakuumstellers 24 ist analog dem oben beschriebenen Druckvergleicher 12 ausgeführt. Den Eingang 26 (F i g. 1) des Druckaddierers 25 bildet der Eingang in eine Kammer 154 (F i g. 2). die über eine Rohrleitung 155 mit einer Düse 156 des Schalters 29 verbunden ist. Den Eingang 27 (F i g. 1) bildet der Eingang in eine Kammer 157 (Fig. 2). die über eine Rohrleitung 158 mit dem mittleren Punkt A des Druckteilers verbunden ist Den Eingang 8 (F i g. 1) des Druckaddierers 25 bildet der Eingang in eine Kammer 159 (Fig.2). die über eine Rohrleitung 160 mit dem Hohlraum des Gehäuses 2 des Strötnungsfiihlers 1 verbunden ist. Den Ausgang des Drucksummators 25 bildet der Ausgang aus Kammern 161 und 162, die miteinander durch eine Rohrleitung 163 verbunden sind,

-, welche durch den Verstärker 43 an den Ejektor 44 angeschlossen ist. Der Verstärker 43 und der Ejektor 44 sind nach bekannter Konstruktion hergestellt. Der Ejektor 44 ist über eine Rohrleitung 164 mit der Kammer 159 des Druckaddierer 25 verbunden.

in Eine Kammer 165 ist mit der Außenluft verbunden. Der Druckaddierer 25 hat eine Stange 166. Eine Düse

167 ist mit der Außenluft verbunden, während eine Düse

168 durch eine Rohrleitung 169 mit der Druckluftqueile 49 in Verbindung steht.

ι -, Der Druckteiler 38 ist als zwei hintereinandergeschaltete Drosseln 170 und 171 ausgeführt. Die Drossel 170 ist mit einem veränderlichen pneumatischen Widerstand ausgeführt.

Der Eingang des Druckteilers 38 ist durch Rohr-

>ii leitungen 172 und 114 mit der Kammer 118 des Bezugsdruckgebers 14 verbunden. Der Ausgang des Druckteilers 38 ist mit der Außenluft verbunden. Der mittlere Punkt A des Druckteilers 38 ist durch Rohrleitungen 158 und 173 mit einer Düse 174 des

_>-, Schalters 41 verbunden. Der Schalter 41 ist analog dem oben beschriebenen Schalter 22 ausgeführt. Den Steuereingang 42 (Fig. I) dieses Schalters bildet der Eingang in eine Kammer 175 (F i g. 2), welche über eine Rohrleitung 176 mit dem Ausgang 9 des Impulsgebers

so verbunden ist. Eine Kammer 177 des Schalters 41 steht mit der Außenluft in Verbindung, während eine Kammer 178 über eine Rohrleitung 179 mit dem Ausgang 62 des Bezugsdruckgebers verbunden ist. Dieser Schalter hat eine Stange 180.

j5 Der Schalter 29 ist konstruktiv analog dem oben beschriebenen Schalter 41 ausgeführt. Seinen Steuereingang 31 (Fig. 1)bildet der Eingang in eine Kammer 181 (F i g. 2), die über eine Rohrleitung 182 mit dem Ausgang 9 des Impulsgebers verbunden ist. Eine Kammer 183 ist durch eine Rohrleitung 184 mit dem Ausgang 62 des Bezugsdruckgebers verbunden, während eine Kammer 185 durch eine Rohrleitung 186 mit der Integraldrosse, 30 verbunden ist. Der Schalter 29 hat eine Stange 187.

Die Integraldrossel 30 ist als ein Druckvolumen 188

4-, ausgeführt, der durch Rohrleitungen 189 und 186 mit der Kammer 185 des Schalters 29 und einer Kammer 190 des Schaltglieds 32 verbunden ist. Das Druckvolumen 188 ist außerdem durch eine Rohrleitung 191, in welcher eine Drossel 192 von veränderlichem pneumatischen Widerstand angeordnet ist, mit einer Kammer 193 des Schaltglieds 32 verbunden.

Das Schaltglied 32 ist analog dem oben beschriebenen Schaltglied 16 ausgeführt. Seinen Steuereingang 33 (Fig. 1)bildet der Eingang in eine Kammer 194(Fi g. 2), die über eine Rohrleitung 195 mit dem Ausgang 9 des Impulsgebers verbunden ist. Eine Kammer 1% ist über eine Rohrleitung 197 mit dem Ausgang 62 des Bezugsdruckgebers verbunden. Das Schaltglied 32 hat eine Stange 198 und zwei Düsen 199 und 200. Die Düse 199 ist durch eine Rohrleitung 201 mit der Druckluftqueile 49 verbunden, welche als Bezugsdruckgeber 36 (Fig. 1) dient. Die Düse 200 (Fig. 2) ist durch eine Rohrleitung 202 mit einer Kammer 203 des Bezugsdruckgebers 37 verbunden.

Der Bezugsdruckgeber 37 ist analog dem Bezugsdruckgeber 14 ausgeführt. Er hat eine Kammer 204 mit einer in ihr untergebrachter¹. Spiralfeder 205 und einer Schraube 206. eine Kammer 203 mit einer in ihr

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angeordneten Düse 207, die mit der Außenluft verbunden ist, sowie eine Drossel 208, welche durch eine Rohrleitung 209 mit der Druckliiftquelle und der Kammer 203 verbunden ist.

Zum Erläutern der Arbeitsweise des vorliegenden -, pneumatischen Melders sind in F i g. 3a, b, c, d, e, f, g, h, i, j die Zeitdiagramme der pneumatischen Signale am Ausgang des Schalters 22, des Impulsgebers 10, am Eingang des Schaltglieds 7, der Schalter 29 und 41, des Schaltglieds 12, des Schaltglieds 16, im Gehäuse des m Strömungsfühlers 1, am Ausgang des Strömungsfühlers 1, des Druckvergleichers 12 und des Ausgangsrelais 20 dargestellt.

In den angeführten Zeitdiagrammen ist auf der Abszissenachse die Zeit und auf der Ordinatenachse der ι -, entsprechende Druck angegeben. Dabei entspricht das auf der Ordinatenachse angegebene pneumatische Signal »I« dem Luftdruck, der ungefähr gleich dem Druck in der Druckluftquelle 49 ist. Bei einem (1,4 ±0,14) kg/cm² gleichen Druck der Druckluftquelle _>,> 49 ist der obengenannte Luftdruck mindestens gleich I kg/cm². Das auf der Ordinatenachse angegebene pneumatische Signal »0« entspricht der atmosphärischen Druckhöhe.

Die Arbeit des oben beschriebenen pneumatischen >-> Melders von Gas und Dampfbeimengungen in der Luft von Betriebsräumen läuft folgenderweise ab.

Die Arbeit dieses pneumatischen Melders verläuft in zwei Betriebsarten: in einem Nachstellen des Arbeitspunktes, welches bei der Zuleitung des Vergleichsgases m (gegebenenfalls von reiner Luft) in den Strömungsfühler 1 (Fig. 1) erfolgt, und in der unmittelbaren Konzentrationsbestimmung von Gas- und Dampfbeimengungen im Analysiergas (gegebenenfalls in der Luft eines Betriebsraumes) bei dessen Zuleitung in den Strömungs- n fühler 1.

Das Nachstellen des Arbeitspunktes beginnt beim Erscheinen des pneumatischen Signals »1« (Fig. 3b) am Ausgang 9 des Impulsgebers 10.

Das Signal »1« erscheint am Ausgang 9 (Fig. 2) des Impulsgebers 10 entweder bei der Handbetätigung des normalerweise geschlossenen Druckknopfs 94 oder automatisch. Bei der Handbetätigung des Druckknopfs 94 wird die Kammer 81 des Impulsgebers 10 über die Rohrleitungen 92 und 91 sowie durch den Druckknopf 94 mit der Außenluft verbunden, so daß der Druck in ihr gleich Null wird.

Infolge des Bezugsdrucks (der auf etwa gleich 0,6 kg/cm² eingestellt wird) in der Kammer 80 sowie der Flächendifferenz der Membranen 74, 75 und 76 entsteht dabei eine Kraft, die auf die Stange 77 einwirkt und sie abwärts bewegt. Infolgedessen öffnet die Klappe 83 die Düse 85, die Klappe 84 schließt die Düse 86, wobei in die Kammer 79 und an den Ausgang 9 des Impulsgebers 10 von der Druckluftquelle 49 Druckluft von einem Druck gelangt die dem pneumatischen Signal »1« entspricht.

Automatisch erscheint das Signal »1« am Ausgang 9 des Impulsgebers 10 infolge einer Luftdruckverminderung in der Kammer 81 bei deren Evakuierung durch die Drossel 93, die offene Düse 86 und die Kammer 82 in die Atmosphäre. Dabei bewegt sich die Stange 77 gleichfalls nach unten, und am Ausgang 9 des Impulsgebers 10 erscheint das Signal »I«. Durch entsprechende Regelung des pneumatischen Widerstands der Drossel 93 wird eine Änderung des Zeitintervalls T (Fig.3b) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zyklen der Nachstellung des Arbeitspunkts erreicht

Auf diese Weise wird im vorliegenden pneumatischen Melder dank der Verwendung des Impulsgebers als Betriebsartengeber ermöglicht, die Nachstellfrequenz des Arbeitspunvtes zu verringern und die Betriebsdauer des pneumatischen Melders entsprechend zu erhöhen.

Sobald in einem Zeitpunkt /ι (F i g. 3j) am Ausgang 9 (Fig. 2) des Impulsgebers 10 ein pneumatisches Signal »I« (Fig. 3b) erscheint, gelangt die Luft von einer diesem Signal entsprechenden Druckhöhe gleichzeitig über die Rohrleitungen 59 (Fig. 2) und 60 in die Kammer 55 des Schaltglieds 7, über die Rohrleitung 195 in die Kammer 194 des Schaltglieds 32, über die Rohrleitung 176 in die Kammer 175 des Schalters 41, über die Rohrleitung 182 in die Kammer 181 des Schalters 29 und, mit einer gewissen Zeitverzögerung At. über die Rohrleitung 90 und durch die Drossel 128 — in die Kammer 127 des Schaltglieds 16.

Infolgedessen wird im Schaltglied 7 dank der Differenz zwischen dem Bezugsdruck in der Kammer 36 und dem Druck der in die Kammer 55 gelangenden Luft sowie dank der Flächendifferenz zwischen den Membranen 50 und 51 die Stange 52 gesenkt und die Düse 58 geöffnet. Dabei gelangt die reine Luft von der Druckluftquelle 49 vom Ausgang 9 des Impulsgebers 10 durch die offene Düse 58 in die Kammer 57 und aus dieser über die Rohrleitung 47 durch die Drossel 48 in das Auslaßrohr 3 des Strömungsfühlers 1. Da die Drossel 48 so gewählt wird, daß der Verbrauch der durch diese Drossel strömenden reinen Luftmenge den Verbrauch der durch den Strömungsfühler 1 vom Ejektor 44 durchgesaugten Analysenluftmenge nicht übersteigt, gelangt während des Nachstellens des Arbeitspunktes keine Analysenluft in den Strömungsfühler 1.

Sobald das pneumatische Signal »1« in die Kammer 194 des Schaltglieds 32 gelangt, senkt sich die Stange 198, schließt die Düse 200 und öffnet die Düse 199. Die Druckluft von der Quelle 49 gelangt durch die Rohrleitung 201 in die Kammer 193. Aus der Kammer 193 gelangt die Druckluft über die Rohrleitung 191 und die Drossel 192 in das Druckvolumen 188, und der Luftdruck in diesem steigt an. Durch entsprechende Einstellung der Drossel 192 wird die erforderliche Geschwindigkeitsänderung des Luftdruck-nstiegs im Druckvolumen 188 gewährleistet.

Sobald das pneumatische Signal »I« in die Kammer 175 des Schalters 41 gelangt senkt sich die Stange 180 herab und öffnet die Düse 174. Infolgedessen wird der mittlere Punkt A des Druckverteilers '38 über die Rohrleitung 158 und 173, die Düse 174 und die Kammer 177 mit der Außenluft verbunden, so daß der Luftdruck in ihm gleich Null wird. Der Luftdruck in der Kammer 157 des Druckaddierers 25, die über die Rohrleitung 158 mit dem mittleren Punkt A des Druckteilers 38 verbunden ist, wird ebenfalls gleich Null.

Bei Eintreffen des pneumatischen Signals »1« in die Kammer 181 des Schalters 29 bewegt sich die Stange 187 nach oben und öffnet die Düse 156. Dabei beginnt die Luft aus dem Druckvolumen 188 durch die offene Düse 156 und die Rohrleitung 155 in die Kammer 154 des Druckaddierers 25 zu strömen. Der Luftdruck in der Kammer 154 steigt an, die Stange 166 wird teilweise gesenkt die Düse 168 wird teilweise geöffnet die Kammern 161 und 162 werden mit der Druckluftquelle 49 verbunden, und der Druck in ihnen steigt an. Mit steigendem Druck gelangt die Luft aus diesen Kammern 161 und 162 durch die Rohrleitung 163 und den Verstärker 43 zum Ejektor 44. Dabei erzeugt der mit der Kammer 159 verbundene Ejektor 44 in ihr einen

Unterdruck gkich dem Druck in der Kammer 154. Diesel Unterdruck wird in das Gehäuse 2 des Strömungsfühlers 1 übertragen.

Sobald rias pneumatische Signal »I« durch die Drossel 128 mit einer gewissen Verzögerung Al (F i g. 3f) in die Kammer 127 (F i g. 2) des SchaltgJieds 16 gelangt, senkt sich seine Stange 130 herab, schließt die Düse 129 und trennt die Kammern 102 und 107 des Druckvergleichers 12 von der Kammer 143 des Ausgangsrelais 20. Dabei öffnet sich die Düse 131 und verbindet dadurch die Kammern 102 und 107 des Druckvergleichers 12 mit der Kammer 133 des Schalters 22.

Mit der Zeit wird der Luftdruck im Druckvolumen 188 der Integraldrossei 30 je nach dessen Füllung mit der Druckluft aus der Quelle 49 ansteigen. Mit dem Luftdruckanstieg im Druckvolumen 188 steigt der Druck auch in der mit ihm verbundenen Kammer 154 des Druckaddierers an und folglich auch das Vakuum in seiner Kammer 159 und dem mit ihr verbundenen Gehiiuse I des .Strömungsfühlers I. Aus Fig. 3g ist zu ersehen, daß fier absolute Druck im Gehäuse 2 geringer wird. Dabei wird der absolute Druck am Ausgang des Auslaßrohrs 4 des Strömungsfühlers 1 und der mit ihr verbundenen Kammer 106 des Druckvergleichers 12 auch sinken, wie das in F i g. 3h dargestellt ist.

Sobald der Zeitpunkt i₂ (Fig. 3) eintritt, wenn der absolute Druck am Ausgang des Auslaßrohrs 4 (F i g. 2) des Strömungsfühlers steil abfällt, wie das auf Fig. 3h gezeigt wird, beispielsweise infolge einer Verwirbelung des Stroms der aus dem Auslaßrohr 4 (Fig. 2) ausströmenden reinen Luft, wird der Vakuumabfall an ihrem Ausgang und in der Kammer 106 des Druckvergleichers 12 kleiner als der Luftdruck in dessen Kammer 104. Der Luftdruck in der Kammer 104 wird mit Hilfe des Bezugsdruckgebers 14 eingestellt. Dieser Druck wird nach dem Maß der Vorspannung der Spiralfeder 116 durch die Schraube 117 bestimmt.

Wenn der Luftdruck in der Kammer 104 das Vakuum in der Kammer 106 übersteigt, so bewegt sich die Stange 100 abwärts, schließt dabei die Düse 111 und öffnet die Düse 110. Die Kammern 102 und 107 werden durch die offene Düse 110 mit der Druckluftquelle 49 verbunden, und der Luftdruck in ihnen wird ungefähr gleich dem Speiseluftdruck.

Die Luft mit dem Speisedruck gelangt aus den Kammern 102 und 107 durch die Rohrleitung 123 in die Kammern 124 und 125 des Schaltglieds 16 und durch die offene Düse 131 durch die Rohrleitung 132 strömt sie in die Kammer 133 des Schalters 22. Da der Luftdruck in der Kammer 133 den Druck in der Kammer 36, welche durch die Rohrleitung 210 mit dem Ausgang 62 des Bezugsdruckgebers 63 verbunden ist, übersteigt bewegt sich die Stange 137 abwärts, öffnet die Düse 138 und verbindet die Druckluftquelle 49 mit der Kammer 81 des Impulsgebers 10. Die Stange 77 bewegt sich nach oben, schließt die Düse 85 und öffnet die Düse 86. Die Kammer 79 und der Ausgang 9 des Impulsgebers 10 werden durch die Rohrleitung 89, die offene Düse 86 und die Kammer 82 mit der Außenluft verbunden. Am Ausgang 9 des Impulsgebers 10 erscheint im Zeitpunkt f₂ (Fig.3b) das pneumatische Signal »0«. das dem atmosphärischen Luftdruck entspricht.

Sobald am Ausgang 9 des Impulsgebers 10 ein pneumatisches Signal »0« erscheint, strömt die Luft durch die offene Düse 86 in die Atmosphäre über die Rohrleitungen 59 und 60 aus der Kammer 55 des Schaltglieds 7, über die Rohrleitung 195 aus der Kammer 194 des Schaltglieds 32, über die Rohrleitung 182 aus der Kammer 181 des Schalters 29, über die Rohrleitung 176 aus der Kammer 175 des Schalters 41 und mit einer gewissen Verzögerung über die

■Ί Rohrleitung 90 und die Drossel 12 aus der Kammer 127 des Schaltglieds 16.

Infolgedessen wird sich die Stange 52 des Schaltglieds 7 aufwärts bewegen, weil der Bezugsuruck (annähernd gleich 0,6 kg/cm²) in der Kammer 56 den atmosphäri-

K) sehen Druck der Luft in der Kammer 54 übersteigt. Die Düse 58 wird geschlossen und der Zustrom der reinen Luft von der Quelle 49 in die Kammer 54 sowie in das mit ihr verbundene Auslaßrohr 4 des Strömungsfühlers 1 wird unterbrochen. Dabei beginnt das Analysengas

π (die Luft des Betriebsraumes) die Rohrleitung 45 und den Filter 46 durch das Einlaßrohr 3 und das Auslaßrohr 4 zu durchströmen.

Sobald ein pneumatisches Signal »0« in die Kammer 181 des Schalters 29 gelangt, wird sich die Stange 187

-'» senken und die Düse 156 schließen, wodurch die Kammer 154 des Druckaddierers 25 vom Druckvolumen 188 getrennt wird. In der mit der Düse 156 verbundenen Kammer 154 des Druckaddierers 25 wird der während des Zeitintervalls (r₂- ?i) früher erreichte

-'ί Luftdruck P\ aufrechterhalten, dessen absoluter Wert dem Vakuumabfall im Gehäuse 2 des Strömungsfühlers 1 des entsprechenden Arbeitspunktes gleich ist.

Es ist also ersichtlich, daß der vorliegende pneumatische Melder sich durch eine stabile Arbeit während der

jo Nachstellung des Arbeitspunktes auszeichnet.

Dadurch wird in diesem Melder ermöglicht, einen Strömungsfühler 1 mit einer steilen statischen Kennlinie — und folglich — mit einer hohen Empfindlichkeit zu verwenden. Die stabile Arbeit des Signalgebers wird

i"> durch den Einsatz des im Vakuumsteller 24 vorgesehenen Druckaddierers 25 mit der an dessen Eingang 26 (Fig. 1) angeschlossenen Integraldrossel 30 gesichert, welche einen schnellen Vakuumanstieg im Gehäuse 2 des Strömungsfühlers 1 gewährleistet.

•ίο Dabei kann der Druckaddierer 25 dank der Verbindung des Ausgangs des Druckvergleichers 12 mit dem Steuereingang 23 des Impulsgebers 10 sowie der Verbindung des Ausgangs 9 des Impulsgebers 10 mit dem Schalter 29 der erforderliche und dem Arbeitspunkt entsprechende Vakuumabfall speichern.

Sobald ein pneumatisches Signal »0« in die Kammer 194 des Schaltglieds 32 gelangt, bewegt sich die Stange 198 aufwärts, überdeckt dabei die Düse 199 und öffnet die Düse 200. Infolgedessen stellt sich in der mit dem

so Bezugsdruckgeber 37 verbundenen Kammer 190 ein Luftdruck ein, der gleich dem vom Geber 37 vorgegebenen Druck (etwa 0,22 kg/cm²) ist.

Gelangt ein pneumatisches Signal »0« in die Kammer 175 des Schalters 41, so bewegt sich die Stange 180 aufwärts, schließt dabei die Düse 174 und trennt den mittleren Punkt A des Druckteilers 38 von der Außenluft Dabei wird der Luftdruck im mittleren Punkt A des Druckteilers 38 gleich ArV₂ {Pi ist der durch den Bezugsdruckgeber 14 eingestellte Luftdruck und für den

μ Faktor gilt

R₁ + R₂

wobei Ä| und Rz die Größe der pneumatischen Widerstände 170 bzw. 171 bezeichnen).

Mit kP₂ wird der minimale Wert der zu meldenden gefährlichen Konzentration der Gas- und DaiTrofbei-

mengung in der Luft des betreffenden Betriebsraumes vorgegeben. Dieser Wert kann beliebig gering sein.

Demnach läßt sich der vorliegende pneumatische Melder durch den Einsatz eines Druckteilers 38 im Vakuumsteller 24 zur Bestimmung verschiedener Konzentrationsjrade der Gas- und Dampfbeimengungen in der Luft von Betriebsräumen verwenden.

Die Luft mit einem kP^ gleichen Druck gelangt durch die Rohrleitung 158 in die Kammer 157 des Druckaddierers 25.

Infolge der oben beschriebenen Prozesse stellt sich in der Kammer 154 ein Luftdruck p\ und in der Kammer 157 entsprechend ein Luftdruck ^p₂ ein. Dabei wird der Unterdruck in der Kammer 159 und im Gehäuse 2 des Strömungsfühlers 1 gleich P\ — kPj, wie aus F i g. 3g zu ersehen ist. Dieser Unterdruck wird nicht mehr dem Unterdruck entsprechen, bei welchem ein Obergang der laminaren Luftbewegung in die turbulente im Spalt zwischen dem Einlaßrohr 3 und dem Auslaßrohr 4 erfolgt; er wird vielmehr deren Laminarbewegung entsprechen. Der Unterdruck am Ausgang des Auslaßrohrs 1 — und folglich auch — in der mit ihr verbundenen Kammer 106 des Druckvergleichers wird kleiner als der Druck in seiner Kammer 104, der durch den Bezugsdruckgeber 14 vorgegeben wird. Infolgedessen bewegt sich die Stange 100 nach oben, überdeckt die Düse 110 und trennt die Kammern 102 und 107 von der Druckluftquelle 49. Am Ausgang des Druckvergleichers erscheint ein pneumatisches Signal »0« (F i g. 3i).

Gelangt vom Ausgang 9 (F i g. 2) des Impulsgebers 10 in die Kammer 127 des Schaltglieds 16 ein pneumatisches Signal »0« mit einer Zeitverzögerung At, welche die Drossel 128 gewährleistet, so bewegt sich die Stange 130 nach oben, weil der Druck in der Kammer 129, die durch die Rohrleitung 211 mit dem Ausgang 62 des Bezugsdruckgebers 63 verbunden ist, den Druck in der Kammer 127 übersteigt. Die Düse 131 wird überdeckt, während die Düse 129 geöffnet wird. Dabei werden die Kammern 102 und 107 des Druckvergleichers 12 durch die offene Düse 129 mit der Kammer 143 des Ausgangsrelais 20 verbunden. Die Düse 152 bleibt geschlossen, und am Ausgang des Relais 20 erscheint ein pneumatisches Signal »0« (F i g. 3j).

Durch das Eintreffen eines pneumatischen Signals »0« am Schaltglied 16 (F i g. 2) mit einer Zeitverzögerung At, d. h., wenn sich am Ausgang des Druckvergleichers bereits ein pneumatisches »0«-Signal eingestellt hat, kann keine Fehlauslösung des Ausgangsrelais 20 erfolgen. Die gleiche Zeitvenögerung schützt den pneumatischen Melder gegen einen Fehlabschluß des Nachstellens des Arbeitspunktes, falls dieses Nachstellen in einem Zeitpunkt beginnt, wenn am Ausgang des pneumatischen Melders ein Signal einer gefährlichen Konzentration der Gas- und Dampfbeimengungen in de- Luft vom betreffenden Betriebsraum vorliegt.

Falls während des Meßzyklus, der beispielsweise ein Zeitintervall T- h— h (F ig. 3j) dauert, im Analysengas eine gefährliche Konzentration der Gas- und Dampfbeimengungen, z. B. in einem Zeitpunkt h, erscheint, so wird in diesem Zeitpunkt eine Verwirbelung des zu analysierenden Gasstroms erfolgen, der aus dem Einlaßrohr 4 (Fig. 2) austritt. Infolgedessen wird der absolute Druck am Ausgang des Auslaßrohrs 4, wie auf F i g. 3h dargestellt ist, steil abfallen. Der Unterdruck an deren Ausgang und in der Kammer 106 (Fig.2) des Druckvergleichers wird geringer als der Luftdruck in dessen Kammer 104. Wenn der Luftdruck in der Kammer 104 den Unterdruck in der Kammer 106 übersteigt, senkt sich die Stange 100 herab, schließt die Düse 111 und öffnet die Düse 110. Die Kammern 102 und 106 werden durch die offene Düse 100 mit der Druckluftquelle 49 verbunden, und der Luftdruck in ihnen wird ungefähr gleich dem Speisedruck, wie das aus F i g. 3i zu ersehen ist.

Die Speisedruckluft gelangt aus den Kammern 102 und 107 durch die Rohrleitung 123 in die Kammern 124 und 125 des Schaltglieds 16. Die Düse 131 bleibt geschlossen, während die Düse 141 geöffnet bleibt Durch die offene Düse 141 gelangt die Speisedruckluft durch die Rohrleitung 142 in die Kammer 143 des Ausgangsrelais 20. Die Stange 151 bewegt sich abwärts, schließt die Düse 145 und öffnet die Düse 152. Die Kammer 144 verbindet sich mit der Quelle 49, und die Speisedruckluft gelangt durch die Rohrleitungen 147 und 148 in den pneumatischen Indikator 146 und löst ihn aus. Am Ausgang des Relais 20, den der Ausgang der Kammer 144 bildet, erscheint ein Gefahrsignal (Speisedruckluft) (F i g. 3j).

Sobald die gefährliche Konzentration der Gas- und Dampfbeimengungen in der Luft des betreffenden Betriebsraums verschwindet, beispielsweise in einem Zeitpunkt U, so wird die Verwirbelung der aus dem Auslaßrohr 4 ausströmenden Luft unterbrochen, der absolute Druck an ihrem Ausgang steigt an, wie das aus F i g. 3h ersichtlich ist, die Stange 100 des Druckvergleichers 12 bewegt sich aufwärts, schließt die Düse 110 und öffnet die Düse 111, der Luftdruck am Ausgang des Druckvergleichers 12 wird gleich dem atmosphärischen, wie das aus F i g. 3i zu ersehen ist. Die Kammer 143 des Ausgangsrelais 20 verbindet sich durch die Rohrleitung 142, die offene Düse 129, die Rohrleitung 123, die Kammer 107 und die offene Düse 111 mit der Atmosphäre. Der Luftdruck in dieser Kammer 143 sinkt, die Stange 151 bewegt sich aufwärts, schließt die Düse 152 und öffnet die Düse 145. Der Ausgang des Relais 20 verbindet sich durch die offene Düse 145 mit der Atmosphäre, und der Luftdruck am Ausgang des Relais 20 wird gleich Null, wie in Fig.3j gezeigt wird. Dabei wird der pneumatische Indikator abgeschaltet. Im Zeitpunkt i₅ beginnt das nächste Nachstellen des Arbeitspunktes, und im Zeitpunkt fe beginnt entsprechend die nächste unmittelbare Luftanalyse des Betriebsraums, so, wie oben beschrieben.

Die Notwendigkeit einer periodischen Nachstellung des Arbeitspunktes hängt mit der Änderung der physikalischen Prozesse des Analysen- und des Vergleichsgases — wie Temperatur, Feuchtigkeit, barometrischer Druck — zusammen.

Der oben beschriebene pneumatische Melder vor Gas- und Dampfbeimengungen in der Luft vor Betriebsräumen bietet die Möglichkeit, die Anwesenheil gefährlicher Konzentrationen dieser Beimengunger von verschiedener Größe mit hoher Genauigkeit und absoluter Betriebssicherheit zu bestimmen.

Hierzu 3 FJIaIt Zeichnungen

Claims

IO

15

30

Patentanspruch:

Pneumatischer Melder von Gas- und Dampfbeimengungen in Luft von Betriebsräumen,

— mit einer Reihenschaltung, die in Signalflußrichtung folgende Baugruppen aufweist:

— ein erstes Schaltglied, von dem verbunden sind:

— Eingänge mit Kanälen zur Zufuhr eines Vergleichs- bzw. eines Analysengases und

— ein Steuereingang mit einem Betriebsartengeber,

— einen Strömungsfühler

— mit einem Einlaßrohr und mit einem Auslaßrohr,

— einen Druckvergleicher,

— dessen zwei Eingänge an das Auslaßrohr bzw. an einen ersten Bezugsdruckgeber angeschlossen sind,

— ein zweites Schaligiied,

— von dem ein Steuereingang dem Betriebsartengeber nachgeschaltet ist, und ^.

— parallel

— ein Ausgangsrelais und

— einen Vakuumsteller, der über einen Druckverstärker und eine Vakuumpumpe mit dem Hohlraum des Strömungsfühlers verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumsteller (24) aufweist:

a) eine Reihenschaltung, die in Signalflußrichtung folgende Baugrupper, enthalt: ^D

— zwei weitere, parallel liegende Bezugsdruckgeber (36,37),

— ein drittes Schaltglied (32),

— eine Integraldrossel (30) und

— einen ersten Schalter (29);

b) einen Druckteiler (38), von dem verbunden sind:

— ein Eingang mit dem ersten Bezugsdruckgeber (14),

— ein mittlerer Punkt (A) über einen weiteren Schalter (41) mit der Außenluft und

— ein Ausgang unmittelbar mit der Außenluft; und

c) einen Druckaddierer (25)

— dessen Eingänge (26, 27, 28) nachgeschaltet sind dem ersten Schalter (29), dem mittleren ' Punkt (A) des Druckteilers (38) bzw. dem Hohlraum des Strömungsfühlers (1) und

— dessen Ausgang vorgeschaltet ist dem Druckverstärker (43);

und daß der Betriebsartengeber ein impulsgeber(lO) ist, von dem angeschlossen sind:

— ein Steuereingang (23) über einen dritten Schaller (22) an den Ausgang (21) des zweiten Schaltglieds (16) und ^h0

— der Ausgang (9) über eine Verzögerungseinheit (18) an den Steuereingang (17) des zweiten Schaltglieds (16) bzw. unmittelbar an den Steuereingang (33; 31; 42) des dritten Schaltglieds (32) und der beiden Schalter (29,41).

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