用于檢測(cè)氣體中的烴組分同時(shí)考慮橫向靈敏度的測(cè)量設(shè)備和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于確定氣流中的所測(cè)值、同時(shí)考慮測(cè)量用具中由氣流中會(huì)干擾所測(cè)氣體所測(cè)值的至少另一種成分引起的橫向靈敏度的測(cè)量設(shè)備(20)。該測(cè)量設(shè)備包括用于將待測(cè)原始?xì)饬?26)分成所測(cè)氣體第一流(38)和所測(cè)氣體第二流(39)的裝置、用于通過(guò)改變會(huì)影響所測(cè)氣體含量的影響變量從而改變所測(cè)氣體第二流(39)中的所測(cè)氣體含量的裝置、具有用于確定所測(cè)值的傳感器的傳感器元件(22)、用于評(píng)估所測(cè)值的評(píng)估單元，其中交替地將所測(cè)氣體第一流(38)和經(jīng)改變的所測(cè)氣體第二流(39)供給到傳感器元件(22)從而確定所測(cè)氣體第一流(38)中的第一中間所測(cè)值和所測(cè)氣體第二流(39)中的中間所測(cè)值，評(píng)估單元根據(jù)兩個(gè)中間測(cè)量結(jié)果計(jì)算最終所測(cè)值。本發(fā)明還涉及用于確定氣流中的所測(cè)值的對(duì)應(yīng)方法。
【專利說(shuō)明】用于檢測(cè)氣體中的烴組分同時(shí)考慮橫向靈敏度的測(cè)量設(shè)備和方法
[0001]本發(fā)明涉及確定氣流中的測(cè)量值的測(cè)量設(shè)備和方法，確定時(shí)考慮測(cè)量系統(tǒng)中的橫向靈敏度，因?yàn)闅饬髦械闹辽倭硪环N成分會(huì)干擾所測(cè)量氣體的測(cè)量值。
[0002]橫向靈敏度是測(cè)量設(shè)備對(duì)于除所測(cè)變量或所測(cè)值以外的變量(即待測(cè)變量)的靈敏度。并非所測(cè)變量但對(duì)測(cè)量系統(tǒng)經(jīng)由所測(cè)值傳遞的信息產(chǎn)生影響的變量被稱為影響變量。這意味著當(dāng)影響變量變化時(shí)，只有所測(cè)值發(fā)生變化。
[0003]橫向靈敏度還包括不完美選擇性，例如是由氣體傳感器產(chǎn)生的。這些經(jīng)常還對(duì)除待測(cè)氣體以外的氣體濃度產(chǎn)生響應(yīng)。
[0004]重要的影響變量的例子是溫度、濕度、空氣壓力、電場(chǎng)或磁場(chǎng)。
[0005]一種考慮橫向靈敏度或校正測(cè)量中由橫向靈敏度造成的誤差的可能做法是提供多個(gè)傳感器，互相獨(dú)立地確定單個(gè)所測(cè)值，然后比較這些所測(cè)值并對(duì)它們進(jìn)行校正。這種做法造成較高的成本和需要大量維護(hù)的測(cè)量設(shè)備。
[0006]本發(fā)明的目的是提供用于確定氣流中的所測(cè)值的測(cè)量設(shè)備和方法，這種設(shè)備和方法至少基本上、甚至可能完全地消除了測(cè)量系統(tǒng)的干擾性的橫向靈敏度，這種橫向靈敏度是由于氣流中的至少另一種成分對(duì)所測(cè)氣體的所測(cè)值產(chǎn)生影響而造成的。該測(cè)量設(shè)備應(yīng)能進(jìn)行安裝并還具有低的誤差易感性。
[0007]通過(guò)用于確定氣流中的所測(cè)值的測(cè)量設(shè)備實(shí)現(xiàn)了以上目的，該設(shè)備考慮了測(cè)量系統(tǒng)的橫向靈敏度，這種橫向靈敏度是由于氣流中的至少另一種成分而產(chǎn)生的，該成分會(huì)干擾所測(cè)氣體的所測(cè)值，該設(shè)備包括:
[0008]-用于將待測(cè)氣體的原始流分成所測(cè)氣體第一流和所測(cè)氣體第二流的裝置，
[0009]-用于通過(guò)改變影響所測(cè)氣體含量的影響變量從而改變所測(cè)氣體第二流中的所測(cè)氣體含量的裝置，
[0010]-具有用于確定所測(cè)值的傳感器的傳感器元件，
[0011]-用于評(píng)估所測(cè)變量的評(píng)估單元，
[0012]其中
[0013]-將所測(cè)氣體第一流或經(jīng)改變的所測(cè)氣體第二流交替地供給到傳感器元件，從而確定所測(cè)氣體第一流中的第一中間所測(cè)值并確定所測(cè)氣體第二流中的中間所測(cè)值，
[0014]-評(píng)估單元根據(jù)兩個(gè)中間測(cè)量的結(jié)果計(jì)算最終所測(cè)值。
[0015]還通過(guò)用于確定氣流中的所測(cè)氣體含量的方法實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的，該方法考慮了測(cè)量系統(tǒng)的橫向靈敏度，這種橫向靈敏度是由于氣流中的至少另一種成分而產(chǎn)生的，該成分會(huì)干擾所測(cè)氣體的所測(cè)值，該方法的特征在于以下步驟:
[0016]-將待測(cè)氣體的原始流至少分成所測(cè)氣體第一流和所測(cè)氣體第二流，
[0017]-通過(guò)改變影響所測(cè)氣體的量的影響變量從而改變所測(cè)氣體第二流中的所測(cè)氣體含量，
[0018]-交替地將所測(cè)氣體第一流和所測(cè)氣體第二流供給到傳感器，
[0019]-確定所測(cè)氣體第一流中的第一中間所測(cè)值，該值代表所測(cè)氣體的含量與另一干擾成分的含量之和，
[0020]-確定所測(cè)氣體第二流中的第二中間所測(cè)值，該值代表所測(cè)氣體的含量與另一干擾成分的含量之和，
[0021]-根據(jù)兩個(gè)中間測(cè)量的結(jié)果計(jì)算最終所測(cè)值。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，將待測(cè)氣體的原始流分成所測(cè)氣體第一流和所測(cè)氣體第二流?？赏ㄟ^(guò)實(shí)際的物理分離例如使用分離器來(lái)實(shí)現(xiàn)原始?xì)饬鞯姆珠_(kāi)；或者，可例如在閥的幫助下以交替方式將原始?xì)饬鞴┙o到傳感器元件。
[0023]本發(fā)明基于以下假設(shè)，原始?xì)饬髦写嬖趦煞N氣體，它們由于其橫向靈敏度的原因而對(duì)最終所測(cè)值產(chǎn)生影響。例如，若要確定原始?xì)饬鞯牡谝粴怏w的量，第二氣體的存在會(huì)影響最終所測(cè)值，則第二氣體構(gòu)成干擾性的另一成分。
[0024]本發(fā)明基于以下概念，在開(kāi)始時(shí)將原始?xì)饬鞣殖蓛蓚€(gè)所測(cè)氣體流，并且通過(guò)改變影響所測(cè)氣體含量的影響變量來(lái)影響所測(cè)氣體流之一。通過(guò)這種方式，僅使用一個(gè)傳感器元件，就能進(jìn)行導(dǎo)致不同結(jié)果的兩個(gè)測(cè)量。但是，若所測(cè)氣體第二流中的改變是已知的，若例如所測(cè)氣體減少或被完全除去，則可從兩個(gè)中間所測(cè)變量來(lái)計(jì)算實(shí)際的所測(cè)值。
[0025]本發(fā)明特別適合于用于確定還包含二氧化氮(NO2)的所測(cè)氣體中的二氧化硫(SO2)的測(cè)量設(shè)備。二氧化硫傳感器對(duì)于二氧化氮具有高的橫向靈敏度。特別困難的是，傳感器對(duì)于這兩種氣體具有大致相同的靈敏度，但二氧化氮的輸出信號(hào)為負(fù)。因此，若所測(cè)氣體包含相等量的二氧化硫和二氧化氮，則輸出信號(hào)大致為零。
[0026]二氧化硫幾乎完全溶于水中，并且在通過(guò)增濕元件之后，優(yōu)選將該增濕元件與膜聯(lián)用，該膜是例如用水沖刷過(guò)的一束中空纖維(膜增濕器)，就能幾乎完全地除去二氧化硫。另一方面，二氧化氮不溶于水中，因此離開(kāi)增濕元件之后，二氧化氮仍然全部存在。
[0027]根據(jù)本發(fā)明，將所測(cè)氣體第一流直接供給到傳感器元件，但僅在所測(cè)氣體第二流通過(guò)增濕元件之后再對(duì)其進(jìn)行輸送。通過(guò)在干燥的所測(cè)氣體第一流以及經(jīng)增濕的所測(cè)氣體第二流之間進(jìn)行切換，則獲得兩個(gè)不同的所測(cè)變量:
[0028]1.在干燥的所測(cè)氣體中，二氧化硫與二氧化氮一起的總體積(第一中間所測(cè)值)，其中二氧化氮在總值中為負(fù)號(hào)。
[0029]2.對(duì)于經(jīng)增濕的氣體，僅為對(duì)除了二氧化硫以外的其他氣體的橫向靈敏度值(通常是二氧化氮，第二中間所測(cè)值)。
[0030]接下來(lái)，若從第一中間所測(cè)值中扣除第二中間所測(cè)值(為相反符號(hào)，即實(shí)際上是相加)，則得到對(duì)于所測(cè)氣體的二氧化硫含量的實(shí)際最終所測(cè)值。
[0031 ] 其中，通過(guò)假設(shè)在所測(cè)氣體中除了二氧化氮以外不存在二氧化硫傳感器對(duì)其表現(xiàn)出橫向靈敏度的其他氣體，發(fā)現(xiàn)了本發(fā)明的根本優(yōu)點(diǎn)在于，也可使用二氧化硫傳感器作為二氧化氮傳感器或測(cè)量池。因此，顯著降低了成本，并且還降低了測(cè)量設(shè)備使用壽命內(nèi)的維護(hù)成本。
[0032]使用具有中空纖維膜的膜增濕器來(lái)進(jìn)行氣體增濕是特別有利的，尤其是在呼吸氣體測(cè)量領(lǐng)域中。這種類型的膜增濕器能便宜地制造，還能在長(zhǎng)期使用中可靠地發(fā)揮作用。此夕卜，其比重也較低。
[0033]用水沖刷中空纖維束是有益的，能使其在進(jìn)入膜增濕器之前變軟，從而防止石灰沉積在膜增濕器中，例如通過(guò)使用混合床藥筒(bed cartridge)。
[0034]可經(jīng)由閥以周期方式供應(yīng)水；例如，可每小時(shí)將閥啟動(dòng)約10秒。將廢水供給到排水溝。
[0035]根據(jù)本發(fā)明，以約2巴過(guò)壓進(jìn)行增濕。出口處的濕含量在2巴過(guò)壓下幾乎為100%相對(duì)濕度。膨脹到環(huán)境壓力之后，相對(duì)濕度變成約40%相對(duì)濕度。
[0036]可通過(guò)經(jīng)由外部壓縮氣瓶提供的一種、優(yōu)選兩種參比氣體的方式對(duì)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)?？梢赃M(jìn)行增益校正、抵消校正，還可進(jìn)行組合的增益和抵消校正。
[0037]對(duì)于校準(zhǔn)，經(jīng)由閥切斷所測(cè)氣體，同時(shí)切換到作為校準(zhǔn)氣體的一種參比氣體。由此，在校準(zhǔn)程序的過(guò)程中，可以在經(jīng)增濕的和干燥的參比氣體之間進(jìn)行切換。
[0038]在根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的測(cè)量設(shè)備中，傳感器元件提供有另外的傳感器，例如除了二氧化氮和二氧化硫含量以外，還能確定一氧化碳、氧化一氮、二氧化碳和氧氣含量。這些傳感器也能使用參比氣體進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0039]二氧化碳傳感器對(duì)于濕氣的耐受度較低。因此，根據(jù)本發(fā)明，這種傳感器僅對(duì)干燥的所測(cè)氣體進(jìn)行操作。另一方面，電化學(xué)氣體傳感器嚴(yán)禁對(duì)單獨(dú)的干燥空氣進(jìn)行操作，因?yàn)殡娊赓|(zhì)會(huì)干透。因此，一氧化碳、二氧化氮和氧氣傳感器總是對(duì)經(jīng)增濕的空氣進(jìn)行操作。由于這些氣體不溶于水中，所以這種所測(cè)值不會(huì)因濕氣而失真。
[0040]二氧化硫能溶于水中，因此，當(dāng)二氧化硫通過(guò)增濕元件時(shí)，幾乎從氣體中完全吸收。因此，在干燥的和經(jīng)增濕的所測(cè)氣體之間周期性地啟動(dòng)閥。平均來(lái)說(shuō)，在這種實(shí)施方式中，測(cè)量氣體以大致20%的相對(duì)濕度到達(dá)傳感器元件，足以防止測(cè)量池在其使用壽命期間干透。
[0041]進(jìn)行氧氣體積計(jì)算(體積％ )是有益的，其中通過(guò)所測(cè)環(huán)境壓力來(lái)校正分壓依賴性。這樣做還提高了測(cè)量精確度，因?yàn)闇y(cè)量池的輸出信號(hào)(流動(dòng)信號(hào))是O2分壓的函數(shù)。
[0042]此外，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)所測(cè)環(huán)境濕度抵消了氧氣體積計(jì)算(體積％ )的濕度公差。這樣做還提高了測(cè)量精確度，因?yàn)檠鯕鉁y(cè)量池的輸出信號(hào)(流動(dòng)信號(hào))較明顯地取決于氣體相對(duì)濕度。
[0043]有益的是，測(cè)量設(shè)備包括安培計(jì)無(wú)鉛測(cè)氧池，該測(cè)氧池具有特別長(zhǎng)的壽命。其原因還在于，通常使用的傳感器元件原則上是一種電流鉛-空氣池，其中通過(guò)氧測(cè)量來(lái)消耗鉛電極。鉛池的壽命在很大程度上取決于氧的分壓和溫度，以及儲(chǔ)存期限和儲(chǔ)存條件(儲(chǔ)存時(shí)排除空氣)。安培計(jì)測(cè)量池沒(méi)有受到這些缺點(diǎn)的影響；該池?zé)o消耗，因?yàn)殡娊赓|(zhì)通過(guò)反電極處的反應(yīng)得以再生。
[0044]根據(jù)本發(fā)明，還進(jìn)行了二氧化碳體積計(jì)算(體積％ )，其中通過(guò)所測(cè)環(huán)境壓力校正了對(duì)分壓的依賴性。二氧化碳傳感器的操作原則是光學(xué)NDIR測(cè)量程序。紅外(IR)光的吸收取決于氣體密度(因此取決于分壓)。通過(guò)測(cè)量環(huán)境壓力，提高了校準(zhǔn)間隔之間的測(cè)量準(zhǔn)確度。
[0045]在根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行抵消校正的過(guò)程中，通過(guò)第四電極對(duì)安培計(jì)測(cè)量池(除了測(cè)氧之外)的TCO(溫度補(bǔ)償?shù)窒?進(jìn)行了校正。只有通過(guò)測(cè)量池的這種優(yōu)化以及測(cè)量電解質(zhì)的零水平才有可能在測(cè)量中得到所需的準(zhǔn)確度。
[0046]在根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行增益校正的過(guò)程中，對(duì)安培計(jì)測(cè)量池在使用溫度范圍內(nèi)的TCG(溫度補(bǔ)償增益)進(jìn)行了校準(zhǔn)。這種校準(zhǔn)是通過(guò)在多個(gè)不同溫度的限制之內(nèi)測(cè)量或校準(zhǔn)氣體濃度并且用計(jì)算機(jī)進(jìn)行校正而實(shí)現(xiàn)的?？赏ㄟ^(guò)參考工廠校準(zhǔn)對(duì)測(cè)量池中的增益進(jìn)行校準(zhǔn)來(lái)確定校正值。校正值的貢獻(xiàn)可提供關(guān)于測(cè)量池老化的信息并且可提示需要進(jìn)行保養(yǎng)。這種方法意味著可以隨著測(cè)量池的老化確定其條件。不論老化和降低的靈敏度，校準(zhǔn)增益之后，還可測(cè)量正確的變量。通過(guò)這種方式，可以優(yōu)化維護(hù)間隔。
[0047]周期性地進(jìn)行設(shè)備的自測(cè)試。在自測(cè)試的過(guò)程中，檢查所有的氣體通道和體積流。這是一項(xiàng)提高設(shè)備可靠性的重要性能特征。在關(guān)閉的氣體通道的情況中，測(cè)量池在超出限制時(shí)事實(shí)上不會(huì)發(fā)出警報(bào)，也不會(huì)提示出錯(cuò)。
[0048]有益的是，經(jīng)常地對(duì)增濕進(jìn)行監(jiān)視。若增濕失敗，則切斷氣體通道以保護(hù)測(cè)量池，否則測(cè)量池會(huì)在幾小時(shí)的干燥操作之后干透。這種特性還提高了設(shè)備的可靠性，因?yàn)楦赏傅臏y(cè)量池會(huì)給出零信號(hào)，從而無(wú)法保證警報(bào)的正常鳴響。另外，干燥操作會(huì)引起相當(dāng)大的破壞。
[0049]根據(jù)本發(fā)明，可以使用水槽進(jìn)行操作，從而獨(dú)立于外部供水進(jìn)行操作。理想地，對(duì)槽中的水位進(jìn)行監(jiān)視，若水平降至太低，則觸發(fā)保養(yǎng)要求。這種供水可能性意味著，若設(shè)備附近無(wú)供水，也能使用戶的安裝成本降低。
[0050]在本發(fā)明中，還要對(duì)保養(yǎng)間隔進(jìn)行監(jiān)視，并向外顯示保養(yǎng)要求。出于操作安全性的原因，規(guī)律的維護(hù)是必不可少的。由于對(duì)保養(yǎng)間隔進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)視，所以能避免因忘記進(jìn)行維護(hù)而使設(shè)備出故障。
[0051]有益的是，測(cè)量了蒸氣重量濃度；在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，通過(guò)氧化鋁濕度傳感器的方式進(jìn)行，該傳感器覆蓋明顯更優(yōu)于聚合物濕度傳感器的測(cè)量范圍。由此得到至-60Ctd，f的測(cè)量范圍。聚合物傳感器只能在至大約-40C td，f的范圍內(nèi)保證準(zhǔn)確度。聚合物傳感器的準(zhǔn)確度不夠，尤其是在高操作溫度下。
[0052]通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的第二參比氣體連接的方式，能對(duì)測(cè)量池的增益進(jìn)行校準(zhǔn)，從而補(bǔ)償老化，這也使得維護(hù)間隔變長(zhǎng)。
[0053]有益的是，測(cè)量設(shè)備提供有內(nèi)部數(shù)據(jù)記錄器用于記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。這意味著可以在設(shè)備中獨(dú)立于外部系統(tǒng)進(jìn)行存檔。在一種特別有益的實(shí)施方式中，安裝了內(nèi)部事件記錄器來(lái)記錄事件。這種特性意味著可以對(duì)在保養(yǎng)間隔之間發(fā)生的一個(gè)或多個(gè)隱藏錯(cuò)誤進(jìn)行分析。
[0054]以下參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。附圖只以非常簡(jiǎn)化的形式顯示了一種有益的實(shí)施方式，但是本發(fā)明不應(yīng)以任何方式限于此。附圖顯示:
[0055]圖1:根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量設(shè)備的第一簡(jiǎn)化示意圖；
[0056]圖2:根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量設(shè)備的第二簡(jiǎn)化示意圖。
[0057]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量設(shè)備20的基本元件的示意圖。其包括具有多個(gè)傳感器的傳感器元件22。
[0058]在閥27和氣體管線的幫助下將原始?xì)饬?6分成所測(cè)氣體第一流38和所測(cè)氣體第二流39。在所示實(shí)施方式中，隨著時(shí)間分開(kāi)原始?xì)饬?6 ;也可以將其分成兩個(gè)獨(dú)立的體積流。
[0059]將所測(cè)氣體第一流38直接供應(yīng)到傳感器元件22，另一方面，在開(kāi)始時(shí)將所測(cè)氣體第二流39供給到增濕元件，優(yōu)選是膜增濕器28。膜增濕器28包括進(jìn)水口 30和出水口 32。接下來(lái)，經(jīng)增濕的第二氣流39也到達(dá)傳感器元件22?？山?jīng)由閥27周期性地提供供水；例如每小時(shí)可開(kāi)啟約10秒。水量約為100毫升。因此年消耗僅約為876升。提供針對(duì)這種水量的合適尺寸的混合床藥筒(未顯示)，該藥筒較小，體積僅約為200毫升。
[0060]傳感器元件包括多個(gè)傳感器，包括二氧化硫傳感器34 (SO2傳感器)、氧化一氮傳感器36 (NO傳感器)、二氧化氮傳感器42 (NO2傳感器)、一氧化碳傳感器44 (CO傳感器)、氧氣傳感器(O2傳感器)46、溫度傳感器48和二氧化碳傳感器50 (CO2傳感器)。根據(jù)本發(fā)明，與所示實(shí)施方式對(duì)比，假設(shè)除了所測(cè)氣體中的二氧化氮以外，不存在使二氧化硫傳感器34產(chǎn)生橫向靈敏度的其他氣體，則二氧化硫傳感器34也能確定氮含量，從而可免除二氧化氮傳感器42。
[0061]二氧化氮傳感器42比二氧化硫傳感器34更具選擇性，提供了明顯的益處。對(duì)于使用壓縮空氣單元時(shí)經(jīng)常發(fā)生氣體污染的情況，這時(shí)不會(huì)產(chǎn)生橫向靈敏度，選擇性并非絕對(duì)必需的，因此，可將二氧化硫傳感器34對(duì)經(jīng)增濕的氣流測(cè)得的值同時(shí)用于二氧化硫所測(cè)值的二氧化氮補(bǔ)償和二氧化氮測(cè)量。這種情況中的要求是，增濕元件除去所有的二氧化硫，否則剩余量的二氧化硫會(huì)使二氧化氮所測(cè)值失真。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明的確如此。
[0062]將所測(cè)氣體第一流38供給到二氧化硫傳感器34、氧化一氮傳感器36和二氧化碳傳感器50。
[0063]將所測(cè)氣體第二流39供給到二氧化硫傳感器34、氧化一氮傳感器36、以及除了二氧化碳傳感器50以外的其他傳感器。
[0064]可使用經(jīng)由外部壓縮氣瓶提供的兩個(gè)參比氣流52、54來(lái)校準(zhǔn)測(cè)量設(shè)備20。
[0065]測(cè)量設(shè)備20還提供有多個(gè)流動(dòng)控制閥56。
[0066]圖2顯示了本發(fā)明的第二變化形式。該形式不同于圖1的變化形式，如下所述:
[0067]- 二氧化硫傳感器34和氧化一氮傳感器36能以交替方式進(jìn)行干/濕操作，
[0068]-存在用于二次所測(cè)值(流速、壓力、濕度)的更多測(cè)量點(diǎn)，
[0069]-用于代替2/2閥，提供了3/2閥，
[0070]-在原始?xì)饬?6中提供了壓力調(diào)節(jié)器，
[0071]-提供了過(guò)壓閥58，
[0072]-在原始?xì)饬?6和供水30中提供了止回閥60，
[0073]-獨(dú)立地進(jìn)行二氧化碳測(cè)量。
[0074]這些區(qū)別基本上都是實(shí)用優(yōu)化，用于擴(kuò)展應(yīng)用范圍或用于改進(jìn)技術(shù)安全性。本發(fā)明并不限于所述的實(shí)施方式，提供的這些實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種用于確定氣流中的所測(cè)值的測(cè)量設(shè)備(20)，該設(shè)備考慮了測(cè)量系統(tǒng)中由氣流中會(huì)干擾所測(cè)氣體所測(cè)值的至少另一種成分引起的橫向靈敏度，該設(shè)備包括: -用于將待測(cè)原始?xì)饬?26)分成所測(cè)氣體第一流(38)和所測(cè)氣體第二流(39)的裝置， -用于通過(guò)改變會(huì)影響所測(cè)氣體含量的影響變量從而改變所測(cè)氣體第二流(39)中的所測(cè)氣體含量的裝置， -具有用于確定所測(cè)值的傳感器的傳感器元件(22)， -用于評(píng)估所測(cè)變量的評(píng)估單元， 其中 -交替地將所測(cè)氣體第一流(38)或經(jīng)改變的所測(cè)氣體第二流(39)供給到傳感器元件(22)從而確定所測(cè)氣體第一流(38)中的第一中間所測(cè)值以及所測(cè)氣體第二流(39)中的中間所測(cè)值， -評(píng)估單元根據(jù)兩個(gè)中間測(cè)量的結(jié)果計(jì)算最終所測(cè)值。
2.如權(quán)利要求1所述的測(cè)量設(shè)備(20)，其特征在于，用于改變至少一個(gè)影響變量的裝置使得選自濕度、溫度、電場(chǎng)和磁場(chǎng)的值發(fā)生變化。
3.如權(quán)利要求1或2所述的測(cè)量設(shè)備(20)，其特征在于，所述設(shè)備提供作為醫(yī)療呼吸氣體測(cè)量設(shè)備。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的測(cè)量設(shè)備(20)，其特征在于，所述傳感器元件(22)包括至少一個(gè)用于確定二氧化硫和二氧化氮含量的傳感器，其中二氧化硫構(gòu)成所測(cè)氣體，所述用于改變所測(cè)氣體含量的裝置改變了所測(cè)氣體第二流(39)中的二氧化硫含量。
5.如權(quán)利要求4所述的測(cè)量設(shè)備(20)，其特征在于，所述裝置改變了所測(cè)氣體第二流(39)的濕度，從而從所測(cè)氣體第二流(39)中除去了二氧化硫。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的測(cè)量設(shè)備(20)，其特征在于，除了所測(cè)氣流(38，39)以外還可將校準(zhǔn)氣體供給到傳感器元件(22)。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的測(cè)量設(shè)備(20)，其特征在于，所述傳感器元件(22)還包括用于確定另外的不同氣體的含量的傳感器。
8.如權(quán)利要求7所述的測(cè)量設(shè)備(20)，其特征在于，所述傳感器元件(22)包括用于確定一氧化碳、氧化一氮、二氧化氮、二氧化硫、二氧化碳和氧氣含量的傳感器。
9.如權(quán)利要求8所述的測(cè)量設(shè)備(20)，其特征在于，所述用于確定二氧化硫含量的傳感器排他性地僅處理所測(cè)氣體第一流(38)，并且所述用于確定一氧化碳和氧氣含量的傳感器排他性地僅處理所測(cè)氣體第二流(39)。
10.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的測(cè)量設(shè)備(20)，其特征在于，所述用于改變所測(cè)氣體第二流(39)中的所測(cè)氣體含量的裝置是由用水沖刷的一束中空膜纖維形成的。
11.一種用于確定氣流中的所測(cè)氣體含量的方法，該方法考慮了測(cè)量系統(tǒng)中由會(huì)干擾所測(cè)氣體所測(cè)值的至少另一種成分引起的橫向靈敏度，該方法包括以下步驟: -將待測(cè)原始?xì)饬?26)分成所測(cè)氣體第一流(38)和所測(cè)氣體第二流(39)， -通過(guò)改變會(huì)影響所測(cè)氣體量的影響變量來(lái)改變所測(cè)氣體第二流(39)中的所測(cè)氣體含量， -以交替方式將所測(cè)氣體第一流(38)和所測(cè)氣體第二流(39)供給到傳感器(22)， -確定所測(cè)氣體第一流(38)中的第一中間所測(cè)值，其代表所測(cè)氣體含量與干擾性的另一成分的含量之和， -確定所測(cè)氣體第二流(39)中的第二中間所測(cè)值，其代表所測(cè)氣體含量與干擾性的另一成分的含量之和， -根據(jù)兩個(gè)中間測(cè)量的結(jié)果計(jì)算最終所測(cè)值。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述影響變量是選自濕度、溫度、電場(chǎng)和磁場(chǎng)的變量。
13.如權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于，待測(cè)值是二氧化硫含量，干擾成分是二氧化氮。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，干擾性的影響變量的變化是所測(cè)氣體第二流(39)的濕度增大，從而從所測(cè)氣體第二流(39)中除去二氧化硫。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，通過(guò)從第一測(cè)量結(jié)果中扣除第二測(cè)量結(jié)果得到對(duì)最終二氧化硫測(cè)量結(jié)果的計(jì)算，其中兩個(gè)測(cè)量結(jié)果都分別由二氧化硫和二氧化氮含量之和形成。
16.如權(quán)利要求11-15中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述氣流是來(lái)自醫(yī)療設(shè)備的呼吸氣流。
17.如權(quán)利要求11-16中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，除了所測(cè)氣流(38，39)以外，還均勻地供應(yīng)校準(zhǔn)氣。
18.如權(quán)利要求13-17中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，確定了一氧化碳、氧化一氮、二氧化碳和氧氣的含量，其中二氧化硫含量排他性地僅在所測(cè)氣體第一流(38)中確定，一氧化碳和氧氣含量排他性地僅在所測(cè)氣體第二流(39)中確定。
【文檔編號(hào)】G01N33/00GK104350382SQ201380027391
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月30日
【發(fā)明者】M·弗里德里克斯 申請(qǐng)人:貝科技術(shù)有限公司