Photoacoustic gas sensor

摘要

Ein photoakustischer Gassensor (1) mit einer Messzelle (2), einer Lampe (3), einer Photodiode (17), einer gaspermeablen Membran (7) und einem Mikrofon (6) enthält eine explosionssicher betriebene Vorrichtung zur Überwachung der Funktionstüchtigkeit der Membran (7) und des Mikrofons (6), die aktiv eine künstliche, von der Anwesenheit von zu detektierenden Gasen unabhängigen Druckmodulierung in der Messzelle (2) erzeugt, die vom Mikrofon (6) in elekrische Überwachungssignale umgewandelt wird. Die Druckmodulierung erfolgt durch eine Erwärmung der Luft in der Messzelle (2). In einem Verfahren zur Bewertung der Überwachungssignale werden diese in einer Schaltung (11) verarbeitet und ausgewertet, wobei ein Mikroprozessor (21) die Überwachungssignale vorgegebenen Bereichen zuordnet und den Funktionzustand der Membran (7) und des Mikrofons (6) sowie die Mikrofonempfindlichkeit feststellt. Je nach dem Bereich, dem das Überwachungssignal zugeordnet wird, wird entweder eine Meldung für korrekte Funktion des Gassensors (1), eine Störungsmeldung für Defekte am Mikrofon (6) und/oder an der Membran (7) abgegben oder bei einer Veränderung der Mikrofonempfindlichkeit infolge Langzeitdrift eine Kalibrierung durchgeführt, indem Gaskonsentrationswerte neu berechnet und in einem EEPROM 22 abgespeichert werden. Eine bevorzugte Ausführungsform der Überwachungsvorrichtung weist ein elektrisches Heizelement (9) auf bestehend aus einem Draht (12), das durch modulierte Erwärmung der in der Messzelle (2) befindlichen Luft eine künstliche Druckmodulierung erzeugt. Die Dimensionen des Drahtes (12) und Komponenten der Schaltung (11) sind so gewählt, dass die behördlichen Bestimmungen bezüglich Maximalstrom und Höchsttemperatur für eine Explosionssicherheit erfüllt sind. <IMAGE>