以I表示。其余電阻以2、3和4表示。
[0024]給導(dǎo)熱能力傳感器I配置溫度/電壓轉(zhuǎn)換器7，其生成測量電壓UM3。橋電路在按照本發(fā)明的裝置運(yùn)行期間施加電壓UB。電壓UB引起熱元件5加熱到在制造過程中通過校準(zhǔn)確定的溫度THeizer。溫度THeizer對于按照本發(fā)明的裝置的每個(gè)導(dǎo)熱能力傳感器匹配于混合氣體的要測量的其他組成部分并且因此是不同的。
[0025]熱元件5的溫度借助于溫度測量元件6測量并且通過測量電壓UM3輸出。在按照本發(fā)明的裝置的運(yùn)行期間由熱元件5產(chǎn)生的熱的一部分通過吹過導(dǎo)熱能力傳感器的測量氣體導(dǎo)出。吹過的氣體的導(dǎo)熱能力越高，亦即導(dǎo)出的熱量越多，熱元件5的表面就越冷。橋電壓UMl與氣體的導(dǎo)熱能力成正比地變化，該橋電壓借助于后面的差分放大器8轉(zhuǎn)換為涉及質(zhì)量的測量電壓UM2。
[0026]整個(gè)裝置正確地運(yùn)行，只要電壓UM2和UM3以相互相同的比例變化。這借助于分析處理單元連續(xù)監(jiān)控。因此按照本發(fā)明的裝置永久地自檢。
[0027]如果在這兩個(gè)測量電壓之間出現(xiàn)差，那么存在裝置的故障。因此可以省去借助于測試氣體的定期校準(zhǔn)和檢測。
[0028]故障可以具有不同原因:
[0029]1.橋電壓UB的漂移
[0030]借助于精密AD轉(zhuǎn)換器通過復(fù)用器永久檢測并相應(yīng)調(diào)節(jié)相應(yīng)的橋電壓。
[0031]2.熱元件7的漂移
[0032]如果應(yīng)出現(xiàn)該誤差，那么給熱元件施加環(huán)境空氣并且如此調(diào)節(jié)橋電壓UB，使得在空氣的情況下的基本溫度THeizer等于在分析處理單元的軟件中存儲(chǔ)的基本溫度。
[0033]3.溫度測量元件的漂移
[0034]對于溫度測量元件6漂移的情況，溫度測量元件6的相應(yīng)的溫度系數(shù)變化。檢測給導(dǎo)熱能力傳感器施加環(huán)境空氣并且測量基本溫度THeizer。緊接著關(guān)斷所有運(yùn)行電壓，從而導(dǎo)熱能力傳感器的每個(gè)屬于裝置的熱元件冷卻到室溫。那么所有溫度測量元件必須顯示相同溫度。只要在環(huán)境溫度下的基本溫度的情況下的差可以通過溫度電壓轉(zhuǎn)換器7的零點(diǎn)和放大的迭代變化調(diào)整，那么可以繼續(xù)應(yīng)用按照本發(fā)明的裝置。如果這不應(yīng)是這樣的情況，可更換整個(gè)裝置。
[0035]4.溫度電壓轉(zhuǎn)換器7的漂移
[0036]這樣的故障可以借助于精確二極管檢測并且如果必要再調(diào)節(jié)。
[0037]5.差分放大器8的漂移
[0038]這樣的故障明顯是可識(shí)別的并且可以通過差分放大器8在環(huán)境空氣的情況下的再調(diào)節(jié)進(jìn)行調(diào)整。如果在很少情況下應(yīng)記錄電阻2、3和4的故障，那么相應(yīng)的導(dǎo)熱能力傳感器同樣應(yīng)更換。
[0039]屬于按照本發(fā)明的裝置的導(dǎo)熱能力傳感器I的實(shí)際結(jié)構(gòu)在圖2中闡明。附圖示出陶瓷基體9，該陶瓷基體是導(dǎo)熱能力傳感器的重要元件?；w可以有利地由氧化硅組成并且在其上側(cè)上有由含鉑的膏組成的印制導(dǎo)線10涂層。印制導(dǎo)線10的分離在圖2中通過黑色分離線闡明。
[0040]如由附圖清晰可見，基體9具有兩個(gè)連接點(diǎn)11和兩個(gè)連接點(diǎn)12，所述連接點(diǎn)分布屬于印制導(dǎo)線10或13。這樣的基體具有5x2毫米的基本面并且可以因此無問題地也在應(yīng)用多個(gè)導(dǎo)熱能力傳感器的情況下安裝到氣體管路中。用于測量氣體混合物的單個(gè)氣體組份的導(dǎo)熱能力以便確定氣體組份的成分的廣泛的元件相比于常規(guī)測量裝置是不必要的。分析處理單元可以分別地構(gòu)成。
[0041]此外應(yīng)確定的是，可以如在一些常規(guī)測量裝置中必要的那樣同時(shí)應(yīng)用N導(dǎo)熱能力傳感器用于混合氣體的N成分省去在各個(gè)組成部分的測量之間的沖洗階段。
[0042]附圖標(biāo)記列表:
[0043]I導(dǎo)熱能力傳感器
[0044]2 電阻
[0045]3 電阻
[0046]4 電阻
[0047]5熱元件
[0048]6溫度測量元件
[0049]7溫度電壓轉(zhuǎn)換器
[0050]8差分放大器
[0051]9 基體
[0052]10印制導(dǎo)線
[0053]11連接點(diǎn)
[0054]12連接點(diǎn)
[0055]13印制導(dǎo)
【主權(quán)項(xiàng)】
1.本發(fā)明涉及一種用于測量氣體混合物的氣體組份的導(dǎo)熱能力以便確定氣體組份的成分的裝置，包括多個(gè)導(dǎo)熱能力傳感器(1)，其中每個(gè)導(dǎo)熱能力傳感器(I)是電阻橋電路的組成部分并且與屬于該裝置的分析處理單元連接，其特征在于，每個(gè)導(dǎo)熱能力傳感器(I)具有熱元件(5)和集成的溫度測量元件(6)，該溫度測量元件在導(dǎo)熱能力傳感器⑴由于通過氣體混合物的熱導(dǎo)出的溫度變化時(shí)生成兩個(gè)測量電壓(UM3、UM2)，所述測量電壓在分析處理單元中比較以便確定測量誤差。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，作為熱元件(5)應(yīng)用PT20傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，作為溫度測量元件(6)應(yīng)用PTlOO傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的裝置，其特征在于，每個(gè)導(dǎo)熱能力傳感器(I)設(shè)有溫度/電壓轉(zhuǎn)換器(Θ /U轉(zhuǎn)換器)(7)。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的裝置，其特征在于，導(dǎo)熱能力傳感器(I)具有基體(9)，在該基體的上側(cè)上以薄層方法借助于絲網(wǎng)印刷作為印制導(dǎo)線(10、13)施加熱元件(5)和溫度測量元件(6)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，印制導(dǎo)線(10、13)以玻璃鍍膜覆蓋。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種用于測量氣體混合物的氣體組份的導(dǎo)熱能力以便確定氣體組份的成分的裝置，包括多個(gè)導(dǎo)熱能力傳感器(1)，其中每個(gè)導(dǎo)熱能力傳感器(1)是電阻橋電路的組成部分并且與屬于該裝置的分析處理單元連接，其中按照本發(fā)明每個(gè)導(dǎo)熱能力傳感器(1)具有熱元件(5)和集成的溫度測量元件(6)，該溫度測量元件在導(dǎo)熱能力傳感器(1)由于通過氣體混合物的熱導(dǎo)出的溫度變化時(shí)生成兩個(gè)測量電壓(UM3、UM2)，所述測量電壓在分析處理單元中比較以便確定測量誤差。
【IPC分類】G01N27/18, G01K15/00
【公開號(hào)】CN105247355
【申請?zhí)枴緾N201480030456
【發(fā)明人】埃卡德·布蘭道
【申請人】凱梅克有限責(zé)任公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2014年3月11日
【公告號(hào)】DE102013103388B3, EP2981815A1, US20160025694, WO2014161521A1