DE102014014557B4 - Sensoranordnung zur Erfassung der CO2-Konzentration in einem Innenraum - Google Patents

Sensoranordnung zur Erfassung der CO2-Konzentration in einem Innenraum Download PDF

Info

Publication number
DE102014014557B4
DE102014014557B4 DE102014014557.3A DE102014014557A DE102014014557B4 DE 102014014557 B4 DE102014014557 B4 DE 102014014557B4 DE 102014014557 A DE102014014557 A DE 102014014557A DE 102014014557 B4 DE102014014557 B4 DE 102014014557B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensor
interior
air
air pressure
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102014014557.3A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102014014557A1 (de
Inventor
Ralf Mönkemöller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Paragon AG
Original Assignee
Paragon AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Paragon AG filed Critical Paragon AG
Priority to DE102014014557.3A priority Critical patent/DE102014014557B4/de
Priority to US14/859,808 priority patent/US9880139B2/en
Priority to CN201510638308.3A priority patent/CN105466860A/zh
Publication of DE102014014557A1 publication Critical patent/DE102014014557A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102014014557B4 publication Critical patent/DE102014014557B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0006—Calibrating gas analysers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G01N33/0036—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector specially adapted to detect a particular component
    • G01N33/004—CO or CO2
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L11/00—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00
    • G01L11/02—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00 by optical means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Sensoranordnung (1) zur Erfassung der CO2-Konzentration in einem Innenraum, mit einer NDIR-Sensoreinheit (2), mittels der die Anzahl von CO2-Molekülen auf einer optischen Messstrecke und daraus die CO2-Konzentration im Innenraum erfassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (1) eine Evaluierungseinheit (5) aufweist, mittels der aus Messwerten der NDIR-Sensoreinheit (2) der Luftdruck errechenbar und auf der Grundlage des für den Luftdruck errechneten Werts oder eines hieraus errechneten Luftdruckkorrekturwerts für den von der NDIR-Sensoreinheit (2) erfassten Messwert der CO2-Konzentration eine Luftdruckkompensation durchführbar ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Sensoranordnung zur Erfassung der CO2-Konzentration in einem Innenraum, mit einer NDIR-Sensoreinheit, mittels der die Anzahl von CO2-Molekülen auf einer optischen Messstrecke und daraus die CO2-Konzentration im Innenraum erfassbar ist.
  • Aus der US 2012/0078532 A1 ist eine Sensoranordnung zur Erfassung von Gaskonzentrationen bekannt, zu der eine NDIR-Sensoreinheit gehört. Um Druckverhältnisse bei Messungen mittels der bekannten Sensoranordnung zu berücksichtigen, ist ein Drucksensor vorgesehen. Mittels des Drucksensors wird ein Luftdruck erfasst, wobei der durch diesen Drucksensor erfasste Luftdruckwert bei der Kompensation des von der NDIR-Sensoreinheit erfassten Messwerts verwendet wird.
  • Eine ähnliche Sensoranordnung ist aus der US 4,914,720 A bekannt. Die im Falle dieser Sensoranordnung vorgesehene NDIR-Sensoreinheit bzw. die von dieser erfassten Messwerte werden bei dieser bekannten Sensoranordnung nicht zur Berechnung des Luftdrucks herangezogen.
  • Derartige Sensoranordnungen zur Erfassung der CO2-Konzentration in Innenräumen kommen häufig z. B. in Fahrzeugen zum Einsatz, die in unterschiedlichen Höhen in Bezug auf NN fahren. Beispielsweise gibt es Betriebsprofile für Kraftfahrzeuge, die in Höhen zwischen –400 m ü. NN bis +6000 m ü. NN betreibbar sein sollen. In einer Höhe von ca. +5500 m ü. NN ist der Luftdruck im Vergleich zum Standardwert für Druck und Temperatur (STP) bereits um ca. 50% reduziert. Entsprechend entstehen dann nicht akzeptable Messabweichungen bei der Erfassung der CO2-Konzentration.
  • Aus dem Stand der Technik bekannte Maßnahmen zur Erfassung des Drucks zur Durchführung einer Druckkompensation sind mit erheblichen Kosten einhergehend, da Drucksensoren z. B. im Vergleich zu Temperatursensoren erheblich kostenintensiver sind. Daher wird bei stationären Sensoranordnungen auf eine Druckkompensation verzichtet, was angesichts der vergleichsweise geringen Luftdruckänderungen, die, bezogen auf STP (1013,25 mbar, 0 Grad C) ±30 Pa betragen und entsprechend bei NDIR-Sensoreinheiten zu Messabweichungen von ca. ±3 führen können, auch akzeptabel erscheint.
  • Dies gilt jedoch nicht für nichtstationäre derartige Sensoranordnungen, wie sie beispielsweise in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommen.
  • Ausgehend von dem vorstehend geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sensoranordnung zur Erfassung der CO2-Konzentration in einem Innenraum zu schaffen, die ohne Beeinträchtigung der erzielbaren Messwerte auch im nichtstationären Betrieb, z. B. in Fahrzeugen, einsetzbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Sensoranordnung eine Evaluierungseinheit aufweist, mittels der aus Messwerten der NDIR-Sensoreinheit der Luftdruck errechenbar und auf der Grundlage des für den Luftdruck errechneten Werts bzw. eines hieraus errechneten Luftdruckkorrekturwerts für den von der NDIR-Sensoreinheit erfassten Messwert der CO2-Konzentration eine Luftdruckkompensation durchführbar ist. Erfindungsgemäß wird die Erkenntnis genutzt, dass der CO2-Gehalt in der Atmosphäre derzeit bei ca. 400 ppm (Mittelwert über ein Jahr) liegt, wobei jahreszeitliche Schwankungen auftreten können, die jedoch vergleichsweise gering sind. Aufgrund der geringen Höhe dieser Schwankungen wird im Falle der erfindungsgemäßen Sensoranordnung mit für die zu erreichenden Messzwecke hinreichenden Genauigkeit eine konstante CO2-Konzentration in der Atmosphäre zugrunde gelegt. Mittels der Evaluierungseinheit wird unter Zugrundelegung eines konstanten CO2-Gehalts in der Atmosphäre die Anzahl von CO2-Molekülen auf der optischen Messstrecke der NDIR-Sensoreinheit erfasst. Wenn im Vergleich zu einem bei normalen Verhältnissen herrschenden vorgebbaren Wert Abweichungen bei dem temperaturkompensierten Wert auftreten, wird je nach Richtung der Abweichung auf eine Erhöhung oder eine Erniedrigung des herrschenden Luftdrucks geschlossen.
  • Wenn die erfindungsgemäße Sensoranordnung gemäß einer Weiterbildung mit einem Temperatursensor, mittels dem die Temperatur im Innenraum erfassbar ist, und einer Temperaturkompensationseinheit versehen ist, mittels der auf der Grundlage des vom Temperatursensor erfassten Messwerts für den von der NDIR-Sensoreinheit erfassten Messwert der CO2-Konzentration eine Temperaturkompensation durchführbar ist, können mit einem vergleichsweise geringen Aufwand Temperaturschwankungen, die eine korrekte Erfassung der CO2-Konzentration in der Luft im Innenraum beeinträchtigen können, kompensiert werden.
  • Grundsätzlich ist es zur Temperaturkompensation auch denkbar, einen optischen Referenzkanal als Bezugsgröße zu verwenden. Hierbei wird dann angenommen, dass der Referenzkanal das gleiche Temperaturverhalten wie der Messkanal hat, wodurch etwaige Temperatureinflüsse bei der Verrechnung eliminiert werden.
  • Um mit der erfindungsgemäßen Sensoranordnung zur Erfassung der CO2-Konzentration in Innenräumen dauerhaft zuverlässige Messergebnisse zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn mittels der Evaluierungseinheit der Sensoranordnung eine Belüftungsanlage des Innenraums so einstellbar ist, dass die optische Messstrecke der NDIR-Sensoreinheit mit Außen- bzw. Frischluft beaufschlagt wird, und auf der Grundlage des für den Luftdruck der Frischluft außerhalb des Innenraums errechneten Werts der Luftdruckkorrekturwert für die Luftdruckkompensation anpassbar ist.
  • Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung wird erreicht, wenn der Evaluierungseinheit ein Steuergerät nachgeschaltet ist, mittels dem die dem Innenraum zugeordnete Belüftungsanlage automatisch auf Außen- bzw. Frischluftzufuhr zur optischen Messstrecke der NDIR-Sensoranordnung umschaltbar ist, sobald der in der Evaluierungseinheit errechnete luftdruckkompensierte Messwert der CO2-Konzentration einen vorgebbaren oberen Schwellwert überschreitet.
  • Die Evaluierungseinheit der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung kann vorteilhaft an die Belüftungsanlage des Innenraums angeschlossen sein und von dort Statusinformationen der Belüftungsanlage erhalten, wobei diese Statusinformationen bei der Errechnung des Luftdruckkorrekturwerts berücksichtigt werden.
  • Als Statusinformationen können der Evaluierungseinheit insbesondere Daten betreffend den Luftaustausch zwischen dem Innenraum und der Außenluft zur Verfügung gestellt werden.
  • Als geeignete Kenngrößen für entsprechende Statusinformationen können zweckmäßigerweise eine Leistungsstufe eines Gebläses und/oder das aktuelle Mengenverhältnis zwischen Um- und Außenluft der in den Innenraum eingeleiteten Luftmenge und/oder ein Fensteröffnungsgrad und/oder ein Türöffnungsgrad und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit fungieren, die an die Evaluierungseinheit weitergeleitet werden.
  • Darüber hinaus können der Evaluierungseinheit auch Messwerte eines der Außenluft ausgesetzten Luftgütesensors zur Verfügung gestellt werden.
  • Um eine schnelle Anpassung des Luftdruckkorrekturwerts an die tatsächlich herrschenden Verhältnisse zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn die NDIR-Sensoreinheit der Sensoranordnung im Innenraum so angeordnet ist, vorzugsweise in einem Luftausströmbereich der Belüftungsanlage, dass sie bei Frischluftzufuhr in den Innenraum mit der Frischluft beaufschlagbar ist, bevor sich die Frischluft mit der im Innenraum vorhandenen Innenluft mischt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung dient die erfindungsgemäße Sensoranordnung zur Erfassung des Luftdrucks, wobei sie eine NDIR(nichtdispersive Infrarot-Spektroskopie)-Sensoreinheit, mittels der die Anzahl von CO2-Molekülen auf einer optischen Messstrecke erfassbar ist, und eine Evaluierungseinheit aufweist, mittels der aus dem Messwert der NDIR-Sensoreinheit der Luftdruck errechenbar ist. Der für den Luftdruck erfasste Messwert kann zu Kompensationszwecken verwendet werden.
  • Erfindungsgemäß wird bei einem Verfahren zur Kompensation von Luftdruckänderungen bei der Erfassung der CO2-Konzentration in Luft die CO2-Konzentration mittels einer NDIR-Sensoreinheit gemessen, wobei bei diesem Verfahren eine Evaluierungseinheit eingesetzt wird, mittels der aus den Messwerten der NDIR-Sensoreinheit durch mathematische Verfahren entsprechende Luftdruckwerte errechnet werden.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur eine Prinzipdarstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung zur Erfassung der CO2-Konzentration in der in einem Innenraum befindlichen Luft zeigt.
  • Eine in der einzigen Figur prinzipiell dargestellte Sensoranordnung 1 zur Erfassung der CO2-Konzentration in der Luft eines Innenraums hat eine NDIR(nichtdispersive Infrarot-Spektroskopie)-Sensoreinheit 2, einen Temperatursensor 3, eine Temperaturkompensationseinheit 4 und eine Evaluierungseinheit 5.
  • Die Sensoranordnung 1 ist nicht stationär, d. h., sie ist beispielsweise in einem Kraftfahrzeug angeordnet.
  • Die NDIR-Sensoreinheit 2 reagiert nicht auf die Konzentration des CO2 sondern auf die Anzahl der CO2-Moleküle in einer optischen Messstrecke der NDIR-Sensoreinheit 2. Eine größere Anzahl von CO2-Molekülen auf der optischen Messstrecke führt zu einer größeren Absorption der von einer Abstrahleinheit der NDIR-Sensoreinheit 2 abgestrahlten Energiemenge auf der für CO2 relevanten Wellenlänge. Durch diese erhöhte Energieabsorption wird das eigentliche Messsignal geschwächt. Aus dem Niveau des Messsignals lassen sich entsprechend Rückschlüsse auf die CO2-Konzentration in der Luft, in der sich die optische Messstrecke der NDIR-Sensoreinheit 2 befindet, ziehen.
  • Nach dem allgemeinen Gasgesetz hängt die Anzahl der Moleküle in einem idealen Gas von der Temperatur und vom Druck ab. Entsprechend haben die Temperatur und der Druck Auswirkungen auf den Messwert.
  • Um die Auswirkungen von Temperaturänderungen zu kompensieren, weist die Sensoranordnung 1 den Temperatursensor 3 und die Temperaturkompensationseinheit 4 auf. Mittels des Temperatursensors 3 wird die Temperatur der Luft im Innenraum erfasst und an die Temperaturkompensationseinheit 4 weitergeleitet, in der der Temperatureinfluss auf den die CO2-Konzentration angebenden Messwert kompensiert wird. Der entsprechend um Temperatureinflüsse bereinigte Messwert MW1 liegt ausgangsseitig der Temperaturkompensationseinheit 4 vor.
  • Um auch die Druckeinflüsse auf den die CO2-Konzentration letztendlich angebenden Messwert auszuschalten, ist im Falle der in der einzigen Figur gezeigten Sensoranordnung 1 vorgesehen, die Messwerte der NDIR-Sensoreinheit 2, die für die Anzahl der CO2-Moleküle auf der optischen Messstrecke der NDIR-Sensoreinheit 2 charakteristisch sind, in der Evaluierungseinheit 5 einer Bearbeitung zu unterziehen. Hierbei wird angenommen, dass der CO2-Gehalt in der Atmosphäre heute bei ca. 400 ppm liegt, wobei es sich hierbei um einen für ein Jahr geltenden Mittelwert handelt, der jahreszeitlich um ca. ±2 ppm schwanken kann. Für die rechnerische Bearbeitung in der Evaluierungseinheit 5 wird von einem konstanten Wert für den CO2-Gehalt in der Atmosphäre ausgegangen, und zwar unabhängig vom Luftdruck.
  • Die NDIR-Sensoreinheit 2 ist für den Standardwert SATP (Standard Ambient Temperature and Pressure) (298,15 K und 1 bar) kalibriert. Die Temperaturkompensation wird mittels des Temperatursensors 2 und der Temperaturkompensationseinheit 4 für jeden Messwert der NDIR-Sensoreinheit 2 durchgeführt. Das ausgangsseitig der Temperaturkompensationseinheit 4 zur Verfügung stehende Messergebnis in Form der Messwerte MW1 wird somit nur noch durch den Luftdruck beeinflusst.
  • Der Messwert MW1 ist für eine CO2-Konzentration von 400 ppm in der Evaluierungseinheit 5 abgespeichert.
  • Alle Messwerte MW1, die kleiner sind als der für die CO2-Konzentration in der Evaluierungseinheit 5 abgespeicherte Messwert MW1, werden als eindeutiges Anzeichen für einen Luftdruck unterhalb des für SAPT festgelegten Luftdrucks von 1 bar interpretiert.
  • In der Evaluierungseinheit 5 wird in jeder Betriebsperiode der in einem Fahrzeug befindlichen Sensoranordnung 1 das aktuelle Messsignal MW1 mit dem abgespeicherten kleinsten Messsignal MW1 verglichen. Wenn das aktuelle Messsignal MW1 kleiner als das abgespeicherte Messsignal MW1 ist, wird das aktuelle Messsignal MW1 als kleinstes Messsignal MW1 abgespeichert.
  • Unter Betriebsperiode kann bei dem Fahrzeug beispielsweise der Zeitraum zwischen dem Einschalten der Zündung und dem Ausschalten der Zündung gewählt werden. Oft läuft die Betriebsperiode der Sensoranordnung 1 über den Zeitpunkt des Abschaltens der Zündung hinaus, nämlich wenn die Sensoranordnung 1 auch im sog. Zündungsnachlauf betrieben wird.
  • Der Korrekturwert für die Druckkompensation wird aus dem jeweils kleinsten Messwert MW1 während einer Betriebsperiode berechnet.
  • Die Evaluierungseinheit 5 ist in die Sensoranordnung 1 integriert. Sie kann auch in eine nachgeschaltete Signalkette integriert sein. Hierfür bietet sich ein Klimasteuergerät eines Kraftfahrzeugs an, da an dieses Klimasteuergerät üblicherweise die NDIR-Sensoreinheit 2 elektrisch angeschlossen ist. Die Druckkompensation kann mit einem vergleichsweise geringen Aufwand in den Programmablauf technisch integriert werden. Bei dieser Verfahrensweise wird zuverlässig verhindert, dass ein CO2-Alarm bei Bergauf- oder Pass-Auf-Fahrten erst bei viel zu hohen CO2-Konzentrationen ausgelöst wird. Durch den beispielsweise bei 5500 m ü. NN nahezu halbierten Luftdruck würde die NDIR-Sensoreinheit 2 ohne die Luftdruckkompensation in der Evaluierungseinheit 5 erst bei doppelt so hohen CO2-Konzentrationen wie vorgesehen einen Alarm auslösen. Auch die aus der Sensoranordnung 1 ausgegebene CO2-Konzentration MW2 wäre nur halb so hoch wie die tatsächliche CO2-Konzentration.
  • Um die Zuverlässigkeit und die Genauigkeit der Messung der tatsächlichen CO2-Konzentration zu erhöhen, wird nicht nur einfach ein einmalig erfasster niedrigster Messwert MW1 für die Luftdruckkompensation verwendet, sondern werden mehrere zeitlich aufeinander folgende Messwerte MW1 erfasst und nach einer mathematischen Regel in einen Korrekturwert überführt. Als mathematische Regel kann z. B. die Mittelwertbildung über eine Anzahl von erfassten Messwerten MW1 fungieren.
  • Die Evaluierungseinheit 5 muss jedoch bei Bergab- oder Pass-Ab-Fahrten auch in der Lage sein, auf den dann zunehmenden Luftdruck zu reagieren und das Korrektursignal entsprechend anzupassen, da ansonsten die NDIR-Sensoreinheit 2 auf Dauer zu hohe CO2-Konzentrationen ausgeben würde und ein Alarmsignal bei deutlich niedrigeren CO2-Konzentrationen als vorgesehen auslösen würde.
  • Die Logik für eine Anpassung des Korrekturwerts in Richtung höherer Luftdrücke ist weitaus komplexer als die Anpassung in die andere Richtung, da die Messwerte MW1 z. B. durch die Atmung von Insassen im Innenraum des Kraftfahrzeugs über die Hintergrundbelastung von 400 ppm erhöht werden können. Von daher ist es wichtig, den Betriebszustand der Lüftungsanlage des Kraftfahrzeugs zu berücksichtigen, um eine Abschätzung des Einflusses der Atmung der Kraftfahrzeuginsassen auf die CO2-Konzentration machen zu können.
  • Entsprechend enthält die Evaluierungseinheit 5 hierzu Statusinformationen von der Belüftungsanlage des Fahrzeugs.
  • Die wichtigste Statusinformation ist diejenige über den Luftaustausch zwischen dem Innenraum des Fahrzeugs und der Außenluft. Hierzu wird die Leistungsstufe eines Gebläses der Belüftungsanlage des Fahrzeugs an die Evaluierungseinheit 5 gemeldet. Darüber hinaus werden Informationen dahingehend an die Evaluierungseinheit 5 gemeldet, inwieweit die Belüftungsanlage im Umluftbetrieb bzw. zu welchem Prozentsatz der Umluftbetrieb aktiviert oder deaktiviert ist. Weitere an die Evaluierungseinheit 5 weitergegebene Statusinformationen betreffen den Fensteröffnungsgrad und den Türöffnungsgrad. Darüber hinaus können von einem der Außenluft ausgesetzten Luftgütesensor erhaltene Informationen betreffend die Qualität der Außenluft an die Evaluierungseinheit 5 weitergegeben werden. Darüber hinaus können auch Geschwindigkeitsdaten an die Evaluierungseinheit 5 weitergegeben werden.
  • Die NDIR-Sensoreinheit 2 sollte so im Bereich der Luftausströmer der Belüftungsanlage des Fahrzeugs angeordnet sein, dass sie im Frischluftbetrieb möglichst unmittelbar mit Frischluft beaufschlagt wird, bevor sich die Frischluft in spürbarem Ausmaß mit Luft aus dem Innenraum des Fahrzeugs vermischt.
  • Wenn bei einer Bergab- oder Pass-Ab-Fahrt der Luftdruck zunimmt und die CO2-Konzentration anhand des MW1 scheinbar ansteigt, führt dies im Verlauf zu einer Frischluftanforderung durch die NDIR-Sensoreinheit 2. Wenn die Evaluierungseinheit 5 z. B. die folgenden Statusinformationen erhält, nämlich als Bedingung 1 die Information, dass das Fahrzeug läuft, als Bedingung 2 die Information, dass der Umluftbetrieb nicht aktiviert ist, und als Bedingung 3 die Information, dass das Gebläse der Belüftungsanlage des Fahrzeugs läuft, kann sie darauf schließen, dass die CO2-Konzentration im Wesentlichen der CO2-Konzentration der Außenluft entspricht, so dass der Korrekturwert entsprechend dieser CO2-Konzentration angepasst werden kann.

Claims (11)

  1. Sensoranordnung (1) zur Erfassung der CO2-Konzentration in einem Innenraum, mit einer NDIR-Sensoreinheit (2), mittels der die Anzahl von CO2-Molekülen auf einer optischen Messstrecke und daraus die CO2-Konzentration im Innenraum erfassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (1) eine Evaluierungseinheit (5) aufweist, mittels der aus Messwerten der NDIR-Sensoreinheit (2) der Luftdruck errechenbar und auf der Grundlage des für den Luftdruck errechneten Werts oder eines hieraus errechneten Luftdruckkorrekturwerts für den von der NDIR-Sensoreinheit (2) erfassten Messwert der CO2-Konzentration eine Luftdruckkompensation durchführbar ist.
  2. Sensoranordnung (1) nach Anspruch 1, mit einem Temperatursensor (3), mittels dem die Temperatur im Innenraum erfassbar ist, und einer Temperaturkompensationseinheit (4), mittels der auf der Grundlage des vom Temperatursensor (3) erfassten Messwerts für den von der NDIR-Sensoreinheit (2) erfassten Messwert der CO2-Konzentration eine Temperaturkompensation durchführbar ist.
  3. Sensoranordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, mittels deren Evaluierungseinheit (5) eine Belüftungsanlage des Innenraums so einstellbar ist, dass die optische Messstrecke der NDIR-Sensoreinheit (2) mit Außen- oder Frischluft beaufschlagt wird, und auf der Grundlage des für den Luftdruck der Frischluft außerhalb des Innenraums errechneten Werts der Luftdruckkorrekturwert für die Luftdruckkompensation anpassbar ist.
  4. Sensoranordnung (1) nach Anspruch 3, bei der der Evaluierungseinheit (5) ein Steuergerät nachgeschaltet ist, mittels dem die dem Innenraum zugeordnete Belüftungsanlage automatisch auf Außen- bzw. Frischluftzufuhr zur optischen Messstrecke der NDIR-Sensoranordnung (2) umschaltbar ist, sobald der in der Evaluierungseinheit (5) errechnete luftdruckkompensierte Messwert der CO2-Konzentration einen vorgebbaren oberen Schwellwert überschreitet.
  5. Sensoranordnung (1) nach Anspruch 3 oder 4, deren Evaluierungseinheit (5) an die Belüftungsanlage des Innenraums angeschlossen ist, von dort Statusinformationen derselben erhält und diese Statusinformationen bei der Errechnung des Luftdruckkorrekturwerts berücksichtigt.
  6. Sensoranordnung (1) nach Anspruch 5, bei der der Evaluierungseinheit (5) als Statusinformationen der Belüftungsanlage Daten betreffend den Luftaustausch zwischen dem Innenraum und der Außenluft zur Verfügung stellbar sind.
  7. Sensoranordnung (1) nach Anspruch 5 oder 6, bei der als Statusinformationen eine Leistungsstufe eines Gebläses und/oder das aktuelle Mengenverhältnis zwischen Um- und Außenluft der in den Innenraum eingeleiteten Luftmenge und/oder ein Fensteröffnungsgrad und/oder ein Türöffnungsgrad und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit der Evaluierungseinheit (5) zur Verfügung stellbar sind.
  8. Sensoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei der der Evaluierungseinheit (5) Messwerte eines der Außenluft ausgesetzten Luftgütesensors zur Verfügung stellbar sind.
  9. Sensoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, deren NDIR-Sensoreinheit (2) im Innenraum so, vorzugsweise in einem Luftausströmbereich der Belüftungsanlage, angeordnet ist, dass sie bei Frischluftzufuhr in den Innenraum mit der Frischluft beaufschlagbar ist, bevor sich diese mit der im Innenraum vorhandenen Innenluft mischt.
  10. Sensoranordnung (1) zur Erfassung des Luftdrucks, gekennzeichnet durch eine NDIR-(nichtdispersive Infrarot-Spektroskopie)-Sensoreinheit (2), mittels der die Anzahl von CO2-Molekülen auf einer optischen Messstrecke erfassbar ist, und eine Evaluierungseinheit (5), mittels der aus dem Messwert der NDIR-Sensoreinheit (2) der Luftdruck errechenbar ist.
  11. Verfahren zur Kompensation von Luftdruckänderungen bei der Erfassung der CO2-Konzentration in Luft, bei dem die CO2-Konzentration mittels einer NDIR-Sensoreinheit (2) gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Evaluierungseinheit (5) die Messwerte der NDIR-Sensoreinheit (2) mittels eines mathematischen Verfahrens in Luftdruckwerte umgerechnet werden.
DE102014014557.3A 2014-09-30 2014-09-30 Sensoranordnung zur Erfassung der CO2-Konzentration in einem Innenraum Expired - Fee Related DE102014014557B4 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014014557.3A DE102014014557B4 (de) 2014-09-30 2014-09-30 Sensoranordnung zur Erfassung der CO2-Konzentration in einem Innenraum
US14/859,808 US9880139B2 (en) 2014-09-30 2015-09-21 CO2-concentration sensor for interior use
CN201510638308.3A CN105466860A (zh) 2014-09-30 2015-09-29 用于获悉内部空间中的co2浓度的感测结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014014557.3A DE102014014557B4 (de) 2014-09-30 2014-09-30 Sensoranordnung zur Erfassung der CO2-Konzentration in einem Innenraum

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102014014557A1 DE102014014557A1 (de) 2016-03-31
DE102014014557B4 true DE102014014557B4 (de) 2016-09-29

Family

ID=55485508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014014557.3A Expired - Fee Related DE102014014557B4 (de) 2014-09-30 2014-09-30 Sensoranordnung zur Erfassung der CO2-Konzentration in einem Innenraum

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9880139B2 (de)
CN (1) CN105466860A (de)
DE (1) DE102014014557B4 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10288559B2 (en) * 2017-03-03 2019-05-14 Honeywell International Inc. Gas concentration sensor with improved accuracy
BR202020001336U2 (pt) * 2020-01-22 2021-08-03 Jose Marcos Nabhan Dispositivo sensor de gases configurado para descontaminação ambiente e emissão simultânea de alerta
US11643215B2 (en) 2020-06-09 2023-05-09 Honeywell International Inc. Use of carbon dioxide sensors for aircraft ventilation control
CN112730606B (zh) * 2020-12-31 2022-09-27 青岛精安医疗科技有限责任公司 基于压力检测的超声波氧浓度测量方法、***和制氧***
GB2613763B (en) * 2021-05-27 2023-12-06 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle airflow system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4914720A (en) * 1986-12-04 1990-04-03 Cascadia Technology Corporation Gas analyzers
US20120078532A1 (en) * 2010-09-24 2012-03-29 David Edward Forsyth Non-dispersive infrared sensor measurement system and method

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4742761A (en) * 1987-07-20 1988-05-10 The Boeing Company Method and apparatus for controlling the concentration of carbon dioxide in an aircraft cabin
US5925831A (en) * 1997-10-18 1999-07-20 Cardiopulmonary Technologies, Inc. Respiratory air flow sensor
TR200001900T2 (tr) * 1998-01-05 2001-01-22 The United States Environmental Protection Agency Seyir halinde gerçek zamanlı araç egzoz gazı modüler akış ölçeri ve bilgilendirme sistemi.
DE10114524B4 (de) * 2001-03-21 2004-02-19 Bombardier Transportation Gmbh Verfahren und Anordnung zur Klimatisierung schnellfahrender Fahrzeuge
KR100494103B1 (ko) * 2003-12-12 2005-06-10 (주)이엘티 광학적 가스 센서
US7449694B2 (en) * 2003-12-12 2008-11-11 Elt Inc. Gas sensor
US8143580B1 (en) * 2009-04-14 2012-03-27 Jacob Y Wong Crossed biased filtering NDIR gas sensing methodology
CN201396890Y (zh) * 2009-04-27 2010-02-03 合肥邦立电子有限公司 车用换气控制***
TW201107744A (en) * 2009-08-28 2011-03-01 Radiant Innovation Inc Measurement apparatus for gas concentration and method of the same
CN102822662A (zh) * 2010-02-19 2012-12-12 威易拉有限公司 用于校准co2浓度传感器的方法和测量装置
JP2014514535A (ja) * 2011-03-16 2014-06-19 グローバル エムアールヴィ、インコーポレイテッド エミッション測定装置
CN103175803A (zh) * 2011-12-26 2013-06-26 上海仪华仪器有限公司 采用非色散红外检测二氧化碳浓度具有自校正的方法
DE102014010713A1 (de) * 2014-07-19 2016-01-21 Paragon Ag "Gassensoranordnung zur Messung einer Zielgaskonzentration"
DE102014010712A1 (de) * 2014-07-19 2016-01-21 Paragon Ag "Gassensoranordnung zur Messung einer Zielgaskonzentration"

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4914720A (en) * 1986-12-04 1990-04-03 Cascadia Technology Corporation Gas analyzers
US20120078532A1 (en) * 2010-09-24 2012-03-29 David Edward Forsyth Non-dispersive infrared sensor measurement system and method

Also Published As

Publication number Publication date
US9880139B2 (en) 2018-01-30
US20160091472A1 (en) 2016-03-31
CN105466860A (zh) 2016-04-06
DE102014014557A1 (de) 2016-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014014557B4 (de) Sensoranordnung zur Erfassung der CO2-Konzentration in einem Innenraum
DE19636431B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung der Funktionsfähigkeit einer Tankentlüftungsanlage
DE102016201924A1 (de) Flugzeug und Warneinrichtung für ein "Engine Oil Smell" in einer Flugzeugkabine eines Flugzeuges
EP1928675B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erkennung von leckagen in einer kraftfahrzeug-luftfederanordnung
DE102013019305A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung mindestens eines Steuersignals zur Steuerung einer Klimatisierungseinrichtung
DE102017115767B3 (de) Verfahren zur Einmessung und zum Betrieb eines Ausströmersystems und Ausströmersystem
DE102018200003A1 (de) Verfahren zur Atemanalyse von Fahrzeuginsassen
DE102018203858A1 (de) Verfahren zum Anpassen von Feinstaubmesswerten
DE10335295B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung von Backparametern
DE102014010713A1 (de) "Gassensoranordnung zur Messung einer Zielgaskonzentration"
EP1167929B1 (de) Verfahren zum Bestimmen des Durchflusses eines Gasgemisches
EP2748589A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur kältemittelidentifikation
DE102014018437A1 (de) Verfahren und System zur Fehlererkennung in einem Druckluftsystem
EP1568653A2 (de) Lüftungsmast-Überwachungssystem für Kraftstoffzisterne
DE10318504B3 (de) Leckageüberwachung von Klimaanlagen
DE102012001298A1 (de) Verfahren zur Luftversorgung einer Brennstoffzelle
DE102014221844A1 (de) Verfahren zum Ermitteln der Umgebungsluftfeuchtigkeit eines Fahrzeugs mit Klimaanlage, zum Vermeiden von Scheibenbeschlagen und zum Ermitteln, ob ein Verdampfer feucht oder trocken ist
DE102005031177A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Messen mindestens eines Bestandteils eines Gasgemisches
DE102014000713A1 (de) Verfahren zur Entnahme von unter hohem Druck gespeichertem Gas
DE102014101915A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Konzentration zumindest eines Gases in einem Probengasstrom mittels Infrarotabsorptionsspektroskopie
DE102017210123A1 (de) Luftleitsystem sowie Messsystem und Verfahren zum Ermitteln von wenigstens einem Parameter eines aus einem Luftausströmer austretenden Luftstroms
WO2014040721A1 (de) Verfahren zur luftversorgung einer brennstoffzelle
DE102007016696A1 (de) Verfahren zur Begrenzung der CO2-Konzentration in einem Fahrzeuginnenraum
DE10147906A1 (de) Verfahren zur Dichtigkeitsmessung von Wagen, insbesondere Zugwagen, und Vorrichtung zur Durchfüchrung des Messverfahrens
DE202015009104U1 (de) Kalibriereinrichtung für Atemalkoholmessgeräte

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee