Einrichtung zur Gasanalyse in explosionsgefährdeten Bereichen

Bei der Gasanalyse von leichtentzündlichen Meßgasen in explosionsgefährdeten Bereichen muß sichergestellt werden, daß kein Meßgas aus der zur Gasanalyse dienenden Einrichtung austreten kann. Es ist bekannt, hierzu die Einrichtung mit einem unter Druck stehenden Inertgas, z. B. Stickstoff, zu spülen, wodurch verhindert wird, daß das Meßgas aus Leckagen in größerem Maße austreten kann.

Aus der EP 0 533 919 Bl ist es bekannt, den Druck von aggres¬ siven oder korrosiven Meßgasen dadurch zu messen, daß ein Druckaufnehmer nicht unmittelbar, sondern über eine von einem nichtaggressiveή Hilfsgas durchströmte Hilfsgasleitung an einem das Meßgas führenden Rohr angeschlossen wird. Dadurch wird das aggressive Meßgas von dem Druckaufnehmer ferngehal¬ ten, so daß dessen gasberührenden Teile nicht korrosions- beständig ausgeführt werden müssen.

Aus der EP 0 533 919 Bl ist ferner eine Einrichtung zur para¬ magnetischen Messung des Sauerstoffgehalts in einem Meßgas bekannt, bei der das Meßgas eine Meßkammer durchströmt, in die an zwei gegenüberliegenden Stellen über zwei Leitungs- abzweige einer Zuführungsleitung ein Hilfsgas eingeleitet wird. Eine der beiden Einleitungsstellen ist einem Wechsel- magnetfeld ausgesetzt, und in einer Querleitung zwischen den beiden Leitungsabzweigen ist ein Strömungsfühler angeordnet, dessen Ausgangssignal ein Maß für den Sauerstoffgehalt des

Meßgases ist. Am Ausgang der Meßkammer wird darüber hinaus der Druck des Meßgases gemessen und zur Korrektur des Aus- gangssignals des Strömungssensors herangezogen. Dazu ist ein Druckaufnehmer über eine Hilfsgasleitung an dem Ausgang der Meßkammer angeschlossen, wobei die Hilfsgasleitung zum Schutz des Druckaufnehmers gegenüber dem möglicherweise korrosiven Meßgas aus der Zuführungsleitung mit dem Hilfsgas gespeist wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit konstruktiv einfachen Mitteln eine sichere Gasanalyse von leichtentzünd¬ lichen und korrosiven Meßgasen in explosionsgef hrdeten Be¬ reichen zu ermöglichen.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch die Einrichtung nach Anspruch l' gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrich¬ tung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Durch die Differenzdrucküberwachungseinrichtung wird sicher¬ gestellt, daß der Druck des Inertgases in dem Gehäuse der Einrichtung immer über einem vorgegebenen Differenzdruck von vorzugsweise mindestens 50 Pa über dem Meßgasdruck in dem Analysenteil liegt, so daß das Meßgas aus Leckagen nicht in größerem Maß austreten kann. Wird der vorgegebene Differenz¬ druck unterschritten, so gibt die Differenzdrucküberwachungs- einrichtung ein Alarmsignal ab oder bewirkt ein automatisches Abschalten der Einrichtung sowie eine Unterbrechung der Meß- gaszufuhr. Das Meßgas wird durch das Hilfsgas von der Diffe-

renzdrucküberwachungseinrichtung ferngehalten, so daß deren gasberührenden Teile nicht korrosionsfest ausgebildet werden müssen.

Eine konstruktiv besonders einfache Lösung wird dadurch er¬ möglicht, daß entsprechend Anspruch 2 die Differenzdruck- Überwachungseinrichtung einen Differenzdruckschalter auf¬ weist.

Die in Anspruch 3 angegebene Einrichtung zur Messung des Sauerstof gehalts in dem Meßgas hat gegenüber der entspre¬ chenden, aus der bereits erwähnten EP 0 533 919 Bl bekannten Einrichtung den Vorteil eines einfachen Auf aus, wozu ent¬ sprechend der Ausbildung nach Anspruch 4 hinzukommt, daß lediglich eine Leitungsabzweigung an der Hilfsgasleitung zum Anschluß des Drύckaufnehmers und der Differenzdrucküberwa- chungseinrichtung erforderlich ist.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen, von denen

Figur 1 ein prinzipielles Ausführungsbeispiel der erfin¬ dungsgemäßen Einrichtung und

Figur 2 ein zur Messung des Sauerstoffgehalts in dem Meßgas dienendes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen

Einrichtung zeigen.

Figur 1 zeigt ein Gehäuse 1 einer Einrichtung zur Gasanalyse, das einen von einem Meßgas 2, insbesondere einem leichtent- zündlichen Meßgas, durchströmten Analysenteil 3, hier ein

Rohr, enthält. Das Gehäuse l wird mit einem Inertgas 4 durch¬ spült, das, um ein Austreten des Meßgases 2 aus Leckagen zu verhindern, einen größeren Druck aufweist als das Meßgas 2. Um dies sicherzustellen, enthält das Gehäuse 1 eine Diffe- renzdrucküberwachungseinrichtung 5, hier einen Differenz¬ druckschalter, der mit einer nachgeordneten Auswerteschaltung 6 dann ein Alarmsignal 7 erzeugt, wenn ein vorgegebener Dif¬ ferenzdruck zwischen dem Meßgas 2 und dem Inertgas 4 unter¬ schritten wird. Das so erzeugte Alarmsignal 7 kann dazu herangezogen werden, automatisch eine Abschaltung der Ein¬ richtung zur Gasanalyse sowie eine Unterbrechung der Meßgas¬ zufuhr zu bewirken.

Um zu verhindern, daß bei korrosivem oder aggressivem Meßgas 2 dieses mit Teilen der Differenzdrucküberwachungseinrichtung 5 in Berührung kommt, ist eine Hilfsgasquelle 8 mit nicht¬ korrosivem Hilfsgas 9 über eine Hilfsgasleitung 10 an dem meßgasdurchströmten Analysenteil 3 angeschlossen, wobei auch die Differenzdrucküberwachungseinrichtung 5 an der Hilfsgas- leitung 10 angeschlossen ist. Der Hilfsgasdruck ist so ein¬ gestellt, daß in der Hil sgasleitung 10 in Richtung zu dem Analysenteil 3 ein Hilfsgasstrom fließt, der gleich oder größer als die Diffusionsgeschwindigkeit des Meßgases 2 in Richtung auf die Differenzdrucküberwachungseinrichtung 5 ist.

Figur 2 zeigt eine zur parametrischen Messung des Sauerstoff¬ gehalts in einem Meßgas 11 dienende Einrichtung, die wiederum ein Gehäuse 12 mit einem darin von dem Meßgas 11 durchström¬ ten Analysenteil 13, hier eine Meßkammer, enthält. Auch hier wird aus Gründen der Sicherheit das Gehäuse 12 von einem

Inertgas 14 durchströmt, dessen Druck um einen vorgegebenen Differenzdruck größer als der Meßgasdruck ist. Eine Hilfsgas¬ quelle 15 liefert ein Hilfsgas 16, das über eine sich symme¬ trisch in zwei Leitungsabzweige 17, 18 teilende Hilfsgas- leitung 19 an zwei einander gegenüberliegenden Stellen in die Meßkammer 13 eingeleitet wird. Eine der beiden Einleitungs- stellen ist einem Wechselmagnetfeld 20 ausgesetzt, so daß aufgrund der paramagnetischen Eigenschaften des Sauerstoffs in dem Meßgas 11 Druckschwankungen entstehen. Diese werden mittels eines Strömungsfühlers 21 erfaßt, der in einer Quer¬ leitung 22 zwischen den beiden Leitungsabzweigen 17 und 18 angeordnet ist.

Um Auswirkungen von Druckschwankungen des Meßgases 11 auf das von dem Strömungsfühler 21 gelieferte Meßsignal zu kompensie- ren, wird der Druck des Meßgases 11 mittels eines Druck¬ aufnehmers 23 gemessen und zur Meßsignalkorrektur in einer Korrektureinrichtung 24 herangezogen. Dazu ist der Druck¬ aufnehmer 23 über eine T-förmige Leitungsabzweigung 25 von der Hilfsgasleitung 19 vor ihrer Verzweigung in die beiden Leitungsabzweige 17, 18 angeschlossen, so daß eine Messung des Meßgasdruckes mit einem durch den Strömungswiderstand im Bereich der Leitungsabzweige 17, 18 hervorgerufenen Druck- Offset ermöglicht wird, ohne daß Teile des Druckaufnehmers 23 mit dem möglicherweise aggressiven Meßgas 11 in Berührung kommen.

Zur Überwachung der vorgegebenen Druckdifferenz zwischen dem Meßgasdruck und dem Druck des Inertgases 14 in dem Gehäuse 12 ist eine Differenzdrucküberwachungseinrichtung 26 ebenfalls

an der Leitungsabzweigung 25 angeschlossen, so daß insgesamt nur eine Leitungsabzweigung 25 von der Hilfsgasleitung 19 erforderlich ist.