Sensoren 1 Ex-Sensor 2 H2S-Sensor 3 O2-Sensor.

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1 Sensoren 1 Ex-Sensor 2 H2S-Sensor 3 O2-Sensor

2 O2 -Sensor Der DrägerSensor O2 ist ein elektrochemischer
Aufnehmer, der nach dem Prinzip einer galvanischen Zelle arbeitet. Sauerstoffmoleküle aus dem zu messenden Gasgemisch diffundieren durch eine Membran in den flüssigen Elektrolyt des Sensors und werden an der Messelektrode elektrochemisch reduziert. Gleichzeitig wird die Gegenelektrode oxidiert. Der durch den Sensor fließende Strom ist proportional dem Sauerstoffpartialdruck in dem zu messendem Gasgemisch. Der im Sensor gemessene Strom wird von einer Elektronik verstärkt und auf dem Display in Vol.-% O2 angezeigt. Funktionsprinzip 1 Messgas 2 Membran 3 Messelektrode 4 Elektrolyt 5 Gegenelektrode

3 PacSensoren DrägerSensor EC CO DrägerSensor EC H2S 100 ppm,
zur Überwachung der Kohlenmonoxid- Konzentration in der Umgebungsluft. Meßbereich 0 bis ppm CO minimal 0 bis ppm CO maximal 0 bis ppm CO DrägerSensor EC H2S 100 ppm, zur Überwachung von Schwefelwasserstoff- Konzentrationen in der Umgebungsluft. Meßbereich 0 bis 100 ppm H2S minimal 0 bis 20 ppm H2S DrägerSensor EC O2 LS zur Überwachung der Sauerstoff-Konzentration in der Umgebungsluft. Meßbereich 0 bis 25 Vol.-% O2

4 Funktionsprinzip des elektro-chemischen Sensors
Meßprinzip Die DrägerSensoren EC sind elektrochemische Meßwandler zur Messung des Partialdruckes des jeweiligen Gases unter atmosphärischen Bedingungen. Die zu überwachende Luft diffundiert durch eine Membran in den flüssigen Elektrolyt des Sensors. In dem Elektrolyt befinden sich eine Meßelektrode, eine Gegenelektrode und eine Referenzelektrode. Eine elektronische Potentiostat- schaltung sorgt dafür, daß zwischen Meßelektrode und Refe- renzelektrode stets eine konstante elektrische Spannung herrscht. Die Spannung, der Elektrolyt und das Elektroden- material sind so gewählt, daß das zu überwachende Gas an der Meßelektrode elektrochemisch umgewandelt wird. Die bei der Reaktion fließenden Elektronen e– sind ein Maß für die Gaskonzentration. An der Gegenelektrode findet gleichzeitig eine elektrochemische Reaktion mit Sauerstoff aus der Umgebungsluft statt. 1 Meßgas Elektrolyt 2 Staubfilter Referenzelektrode 3 Membran Gegenelektrode 4 Meßelektrode

5 Infrarot-Sensor DrägerSensor IR CO2 DrägerSensor IR Ex HC
zur Überwachung der CO2 (Kohlendioxid)- Konzentration in der Umgebungsluft. Meßbereich 0 bis 5 Vol.-% minimal 0 bis 1 Vol.-% maximal 0 bis 25 Vol.-% (von der BAM bis 5 Vol.-% CO 2 funktionsgeprüft) kleinste Auflösung 0,01 Vol.-% der Digitalanzeige DrägerSensor IR Ex HC zur Überwachung von Kohlenwasserstoff- Konzentrationen in der Umgebungsluft. Meßbereich 0 bis 100 % UEG bzw. zur Überwachung von Methan. Meßbereich 0 bis 100 Vol.-% CH4. kleinste Auflösung 0,1 Vol.-% bzw. 1 % UEG der Digitalanzeige

6 Infrarot-Sensor Funktionsprinzip
1 Strahler 2 Fenster 3 Küvette 4 Spiegel 5 Fenster 6 Strahlteiler 7 Interferenzfilter 8 Meßdetektor 9 Interferenzfilter 10 Referenzdetektor

7 CatEx Sensor DrägerSensor CAT Ex
Der Sensor dient zur Überwachung von Gemischen brennbarer Gase oder Dämpfe mit der Umgebungsluft. Meßbereiche: 0 bis 100 % UEG oder 0 bis 100 Vol.-% CH4 Auflösung der Digitalanzeige: 1 % UEG für den Meßbereich 0 bis 100 % UEG 0,1 Vol.-% für den Meßbereich 0 bis 5 Vol.-% CH4 1 Vol.-% für den Meßbereich 5 bis 100 Vol.-% CH4 Umweltbedingungen –20 bis 55 °C 700 bis 1300 hPa 10 bis 95 % r.F. Empfohlen 0 bis 30 °C Lagerbedingungen 30 bis 80 % r.F. Erwartete Sensorlebensdauer >36 Monate Steffen Kühn 10/2000

8 Funktionsprinzip Funktionsprinzip des katalytischen Ex-Sensors
Meßprinzip Die Umgebungsluft diffundiert durch die Sintermetall- scheibe in den Sensor. Dort werden die brennbaren Gase oder Dämpfe an einem aufgeheizten Detektor- element (Pellistor) katalytisch verbrannt. Der für die Verbrennung notwendige Sauerstoff wird der Um- gebungsluft entnommen.Durch die dabei entstehende Verbrennungswärme wird das Detektorelement erwärmt. Diese Erwärmung hat eine Widerstandsänderung des Detektorelements zur Folge. Sie ist proportional zum Partialdruck der explosiblen Gase oder Dämpfe. Im Sensor befindet sich außer dem katalytisch aktiven Detektorelement ein ebenfalls aufgeheiztes inaktives Kompensatorelement. Beide Elemente sind Teil einer Wheatstoneschen Brücke. Umwelteinflüsse wie Temperatur, Luftfeuchte oder Wärmeleitung wirken auf beide Elemente in gleichem Maße ein, wodurch diese Einflüsse auf das Meßsignal nahezu vollständig kompensiert werden. Aus der Brückenspannung des Sensors wird die Gaskonzentrationin % UEG oder Vol.-% bestimmt. 1 Umgebungsluft 2 Sintermetallscheibe 3 Kompensatorelement 4 Detektorelement Steffen Kühn 10/2000

9 Wärmetönung-Wärmeleitung
100 Anzeige (% UEG) 50 5 100 75 50 Anzeige (Vol.-%) 25 25 50 75 UEG OEG Methan Konzentration (Vol.-%) Meßbereich Wärmetönung Meßbereich Wärmeleitung Steffen Kühn 10/2000

10 Wärmeleitfähigkeit Wärmeleitfähigkeit von einigen Gasen (Stand 02/1984) Gas Formel Wärmeleitfähigkeit l [mw/cmgrd] bei 25°C Wasserstoff H Methan CH Luft Kohlenmonoxid CO 249 Ethan C2H Propan C3H Kohlendioxid CO n-Butan C4H n-Pentan C5H Nur geeignet, wenn die Gaszusammensetzung gut bekannt ist (in der Industrie relativ selten). Daher besonders gut geeignet für Bergbaueinsätze. Steffen Kühn 10/2000

11 Katalysatorgifte Katalysatorgifte
Irreversible Katalysatorschädigung durch flüchtige Schwefel-, Blei-, Quecksilberverbindungen und Silikone Korrosive Substanzen wie Halogene und halogenisierte Kohlenwasserstoffe Reversible Katalysatorschädigung durch polymerisierende Substanzen wie Acrylnitrat, Butadien, Styrole und Vinylchlorid Der Katalysator kann bei diesen Stoffen häufig durch Wasserstoffaufgabe regeneriert werden. Steffen Kühn 10/2000

12 Kalibriermedium Kalibrieren des Gaswarngerätes
Wahl des Kalibriermediums Die Empfindlichkeit des Gaswarngerätes ist an die zu erwartende explosible Atmosphäre anzupassen. 1 Das zu überwachende Gas-Luftgemisch ist bekannt. - Kalibrierung mit Prüfgas mit einer Konzentration unterhalb der UEG 2 Das zu überwachende Dampf-Luftgemisch ist bekannt. - Kalibrierung mit definiertem Dampf-Luftgemisch und Kalibrierkammer 3 Eine bekannte Mischung aus mehreren Komponenten wird überwacht. - Kalibrierung mit der Komponente, für die das Gerät die geringste Empfindlichkeit hat. 4 Das explosible Medium ist unbekannt. - Kalibrierung mit Dampf-Luftgemisch für die das Gerät eine sehr geringe Empfindlichkeit hat. Steffen Kühn 10/2000

13 Gerät mit Methan kalibriert
% UEG 10 90 80 70 60 50 40 30 20 100 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 Methan Ethen Wasserstoff Propan Aceton Ethylen Toluol n-Nonan 1,10 0,67 1,00 0,43 0,63 0,58 0,30 0,18 2,20 1,35 2,00 0,85 1,25 1,15 0,60 0,35 3,30 2,02 3,00 1,28 1,88 1,73 0,90 0,53 4,4 2,7 4,0 1,7 2,5 2,3 1,2 0,7 Vol % Dargestellt sind Mittelwerte. Die aktuellen Wete können je nach Gerät um % schwanken. Steffen Kühn 10/2000

14 Gerät mit Toluol kalibriert
% UEG Gerät mit Toluol kalibriert 1 2 3 4 5 6 7 10 90 80 70 60 50 40 30 20 100 8 7 1 2 3 4 5 6 8 Toluol Methan Ethen Wasserstoff Propan Aceton Ethylen n-Nonan 0,30 1,10 0,67 1,00 0,43 0,63 0,58 0,18 0,60 2,20 1,35 2,00 0,85 1,25 1,15 0,35 0,90 3,30 2,02 3,00 1,28 1,88 1,73 0,53 1,2 4,4 2,7 4,0 1,7 2,5 2,3 0,7 Vol % Dargestellt sind Mittelwerte. Die aktuellen Wete können je nach Gerät um % schwanken. Steffen Kühn 10/2000

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18 Batterie prüfen BAT– – – angezeigt. Anzeige Kapazität
unmittelbar nach dem Laden der Batterie, mindestens fünf Minuten warten, nur während des Messens: Taste drücken und halten - Displayanzeige beachten: Nach vollständiger Ladung wird BAT– – – angezeigt. Das Gerät hat dann eine Mindestbetriebszeit von 10 Stunden im Diffusionsbetrieb bzw. 8 Stunden im Pumpenbetrieb. Anzeige Kapazität BAT – – – = Batterie 75 bis 100 % geladen Mindestbetriebszeit: im Diffusionsbetrieb 7,5 Stunden, im Pumpbetrieb 6 Stunden BAT – – = Batterie 50 bis 75 % geladen Mindestbetriebszeit: im Diffusionsbetrieb 5 Stunden, im Pumpbetrieb 4 Stunden BAT – = Batterie 25 bis 50 % geladen Mindestbetriebszeit: im Diffusionsbetrieb 2,5 Stunden, im Pumpbetrieb 2 Stunden BAT = Batterie weniger als 25 % geladen Taste loslassen – die Meßwerte werden wieder angezeigt.

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31 Kalibrierintervalle Kalibrierintervalle
In regelmäßigen Abständen, je nach Einsatz alle 1 bis 3 Monate vergleiche Merkblatt T 023 der Berufsgenossenschaft der chemischen Industrie ("Gaswarneinrichtungen für den Explosionsschutz Einsatz und Betrieb"). Vor sicherheitstechnisch relevanten Messungen: immer Nullpunkt- und Empfindlichkeitsjustierung prüfen und gegebenenfalls korrigieren. In kürzeren Abständen kalibrieren, wenn Katalysatorgifte vorhanden sind z. B. flüchtige Silizium-, Schwefel- oder Schwermetallverbindungen, Halogenkohlenwasserstoffe oder wenn Stoffe vorhanden sind, die polymerisieren, wie z. B. Acrylnitril, Butadien, Styrol u. a. . Vor jeder Messung kalibrieren. Steffen Kühn 10/2000

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33 EX-Sensor kalibrieren

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