DE102015015150B4 - Gas measuring system with a gas measuring device and a control device and method for operating a gas measuring device using a control device - Google Patents

Gas measuring system with a gas measuring device and a control device and method for operating a gas measuring device using a control device Download PDF

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    • G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment

Abstract

Gasmesssystem (1) mit einer Gasmessvorrichtung (3), einem Auswertesystem (7) und einer Kontrolleinrichtung (9), wobei die Gasmessvorrichtung (3)- mindestens einen zu einer Ermittlung einer Gaskonzentration einer Gasmenge ausgebildeten Gassensor (5) und- Datenverbindungen (21) zu einer Bereitstellung der ermittelten Gaskonzentration als ein Datensignal (65) an das Auswertesystem (7) aufweist,dadurch gekennzeichnet,dass der Kontrolleinrichtung (9) eine Pumpeinrichtung (92) mit einer Gaszuführungsleitung (18) zu einer Zuführung einer Gasmenge an die Gasmessvorrichtung (3) zugeordnet ist,dass die Kontrolleinrichtung (9) eine Steuereinheit (91) und eine Datenausgabeeinheit (93) aufweist,dass die Gasmessvorrichtung (3) über die Steuereinheit (91) mit dem Auswertesystem (7) für einen Datenaustausch (69) zwischen der Gasmessvorrichtung (3) und dem Auswertesystem (7) verbunden ist,dass in einem ersten Zustand (61) mittels der Steuereinheit (91)die Gasmessvorrichtung (3) mit dem Auswertesystem (7) für einen Datenaustausch (69) direkt miteinander verbindbar ist,dass in einem zweiten Zustand (63) mittels der Steuereinheit (91)der Datenaustausch (69) von der Gasmessvorrichtung (3) an das Auswertesystem (7) unterbindbar ist und statt eines Datensignals (65) der Gasmessvorrichtung (3) ein Ersatz-Datensignal (67) an das Auswertesystem (7) ausgebbar ist,ein Steuersignal (77) an die Pumpeinrichtung (92) ausgebbar ist, welches eine Dosierung einer Menge eines Gases oder eines Gasgemisches durch die Pumpeinrichtung (92) anfordert,das Datensignal (65) von der Gasmessvorrichtung (3) erfassbar,in Abhängigkeit des Datensignals (65) ein Gaskonzentrationswert (79) bestimmbar undin Abhängigkeit des Gaskonzentrationswertes (79), sowie wenigstens eines weiteren vorgegebenen Wertes (75) ein möglicher kritischer Zustand (83) der Gasmessvorrichtung (3) detektierbar sowie bei Vorliegen des kritischen Zustands (93) ein Fehlersignal (73) ausgebbar ist.Gas measuring system (1) with a gas measuring device (3), an evaluation system (7) and a control device (9), wherein the gas measuring device (3) - at least one gas sensor (5) designed to determine a gas concentration of a gas quantity and - data connections (21) for providing the determined gas concentration as a data signal (65) to the evaluation system (7), characterized in that the control device (9) has a pump device (92) with a gas supply line (18) for supplying a quantity of gas to the gas measuring device (3 ) is assigned, that the control device (9) has a control unit (91) and a data output unit (93), that the gas measuring device (3) via the control unit (91) with the evaluation system (7) for data exchange (69) between the gas measuring device (3) and the evaluation system (7), that in a first state (61) the gas measuring device (3) is connected to the evaluation system ( 7) can be connected directly to one another for data exchange (69), that in a second state (63) the data exchange (69) from the gas measuring device (3) to the evaluation system (7) can be prevented by means of the control unit (91) and instead of a data signal (65) of the gas measuring device (3), a substitute data signal (67) can be output to the evaluation system (7), a control signal (77) can be output to the pump device (92), which signals metering of a quantity of a gas or a gas mixture by the pumping device (92), the data signal (65) can be detected by the gas measuring device (3), a gas concentration value (79) can be determined as a function of the data signal (65) and as a function of the gas concentration value (79) and at least one further predetermined value (75). a possible critical state (83) of the gas measuring device (3) can be detected and an error signal (73) can be output if the critical state (93) is present.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gasmesssystem mit einer Gasmessvorrichtung und mit einer Kontrolleinrichtung. Gasmesssysteme und Gasmessvorrichtungen werden zur technischen Gasmessung eingesetzt und schützen Personen, welche sich in Arealen oder Räumen aufhalten, vor Gefahren für Gesundheit und Leben. Im Umfeld der Industrie, wie petrochemischer Industrie, Raffinerien, chemischer Industrie ist die technische Gasmessung von Bedeutung zur Überwachung explosiver oder giftiger Gase oder Dämpfe. Zum Einsatz kommen dabei sowohl mobile, wie auch stationäre Geräte. Es werden auch Kombinationen aus mobilen oder stationären Geräten eingesetzt, um Gaskonzentrationen oder Gasanalysen in Langertanks, Bohrlöchern, oder Silos vornehmen zu können. So ist aus der DE 10 2005 045 272 B4 eine Kombination aus einem mobilen Gasmessgerät mit einer Aufladestation zur Versorgung mit elektrischer Energie sowie mit einer Pumpe bekannt. Damit ist es möglich, mobile Gasmessgeräte auch zu einer Messung von Gaskonzentrationen in einem Förderschacht oder in einem Bohrloch einzusetzen, in dem mittels der Pumpe über einen langen Schlauch die Gaskonzentration aus dem Bohrloch an die Oberfläche zu dem mobilen Gasmessgerät gefördert werden kann. Die Steuerung der Pumpe mit Förderbeginn, Fördermenge, Förderende und weiteren Betriebseigenschaften der Pumpe erfolgt dabei durch das mobile Gasmessgerät, bzw. dessen Steuerung. Eine solche Gerätekombination ist für einen zeitweisen, mobilen Einsatz gut geeignet. Für einen dauerhaften Einsatz ergeben sich Nachteile hinsichtlich einer kontinuierlichen Energieversorgung. Zudem ist eine Einbindung in ein Datennetzwerk zur Weiterleitung von Messwerten und Alarmen relativ aufwendig, da diese gleichsam für jeden zeitweisen mobilen Einsatz erneut vorgenommen, bzw. konfiguriert werden müsste. Als Datennetzwerk wäre in einer solchen Ausgestaltung auch lediglich eine drahtlose Variante sinnvoll einsetzbar, da die erforderliche Netzwerk-Infrastruktur für die Kombination aus Gasmessgeräten und Pumpe nicht bereits in der jeweiligen Industrieanlage vorliegen muss.The present invention relates to a gas measuring system with a gas measuring device and with a control device. Gas measuring systems and gas measuring devices are used for technical gas measurement and protect people who are in areas or rooms from dangers to health and life. In the industrial environment, such as the petrochemical industry, refineries, chemical industry, technical gas measurement is important for monitoring explosive or toxic gases or vapors. Both mobile and stationary devices are used. Combinations of mobile or stationary devices are also used in order to be able to carry out gas concentrations or gas analyzes in long tanks, boreholes or silos. That's it DE 10 2005 045 272 B4 a combination of a mobile gas detector with a charging station for the supply of electrical energy and with a pump. This makes it possible to use mobile gas measuring devices to measure gas concentrations in a production shaft or in a borehole, in which the gas concentration can be pumped from the borehole to the surface to the mobile gas measuring device via a long hose using the pump. The control of the pump with the start of delivery, delivery quantity, end of delivery and other operating properties of the pump is carried out by the mobile gas measuring device or its control. Such a device combination is well suited for temporary, mobile use. For long-term use, there are disadvantages with regard to a continuous energy supply. In addition, integration into a data network for forwarding measured values and alarms is relatively complex, since this would have to be carried out or configured again for each temporary mobile use. In such an embodiment, only a wireless variant would be useful as a data network, since the required network infrastructure for the combination of gas measuring devices and pump does not already have to be present in the respective industrial plant.

Stationäre Gasmesseinrichtungen sind oftmals und üblicherweise in Industrieanlagen als eine Vielzahl von Sensoreinheiten zur Gasmessung über eine Mehrzahl von Räumen oder größere Areale verteilt. Die US 6 182 497 B1 beschriebt ein Gasmesssystem, das ausgebildet ist, eine Vielzahl von Sensoren an einer zentralen Auswerteeinheit anzuschließen. Der Anschluss der Sensoren kann dabei über einen universellen, seriellen Bus (USB) erfolgen. Die zentrale Auswerteeinheit erhält von den Sensoren Messsignale und/oder Alarmsignale zur Auswertung und/oder Bereitstellung oder Ausgabe. Aus dem Stand der Technik sind weitere zur Datenübertragung zwischen Sensoren und Auswerteeinheit geeignete Schnittstellen, wie beispielsweise RS232, RS485, NMEA815, NMEA2000, analoge Spannungsschnittstellen (0.... 10 V), analoge Stromschnittstellen (4...20 mA), mit oder ohne eine digitale sogenannte HART Protokoll-Implementierung, bekannt.Stationary gas measuring devices are often and usually distributed in industrial plants as a large number of sensor units for gas measurement over a number of rooms or larger areas. the U.S. 6,182,497 B1 describes a gas measuring system that is designed to connect a large number of sensors to a central evaluation unit. The sensors can be connected via a universal, serial bus (USB). The central evaluation unit receives measurement signals and/or alarm signals from the sensors for evaluation and/or provision or output. Other interfaces suitable for data transmission between sensors and evaluation unit, such as RS232, RS485, NMEA815, NMEA2000, analog voltage interfaces (0...10 V), analog current interfaces (4...20 mA), are known from the prior art or without a digital so-called HART protocol implementation.

Aus der US 7 406 854 B2 ist ein Gassensor mit einem Adapter bekannt. Der Adapter ist zu einem Anschluss einer Schlauchleitung ausgebildet. Über diese Schlauchleitung ist es möglich, Gas von einem entfernt liegenden Messort oder ein Kalibriergas an den Gassensor heranzuführen.From the U.S. 7,406,854 B2 a gas sensor with an adapter is known. The adapter is designed to connect a hose line. This hose line makes it possible to bring gas from a remote measurement location or a calibration gas to the gas sensor.

Aus der DE 29 12 181 C2 ist eine Kalibriereinrichtung für ein Atemalkohol-Messgerät bekannt. Diese umfasst als Sensorik einen Halbleitersensor, mit dem über eine Ventilanordnung eine Kalibriergasquelle verbindbar ist. Kalibriergas oder Atemgas aus einem Probensammler gelangt mittels einer permanent laufenden, stromabwärts der Sensorik angeordneten Saugpumpe zu der Sensorik.From the DE 29 12 181 C2 a calibration device for a breath alcohol measuring device is known. This comprises a semiconductor sensor as the sensor system, to which a calibration gas source can be connected via a valve arrangement. Calibration gas or respiratory gas from a sample collector reaches the sensor system by means of a permanently running suction pump arranged downstream of the sensor system.

Aus der DE 44 17 929 A1 ist eine Messeinrichtung zur Analyse von Messgaskomponenten oder Messgasaerosolen bekannt, bei welcher Sensoren gemeinsam an einer Prüfgasaufbereitung, an einer Messgaszuführung und an einer Pumpe angeschlossen sind.From the DE 44 17 929 A1 a measuring device for the analysis of measuring gas components or measuring gas aerosols is known, in which sensors are jointly connected to a test gas preparation, to a measuring gas supply and to a pump.

Der genannte Stand der Technik stellt eine Vielzahl von singulären Lösungsansätzen in der Gasmesstechnik bereit. Für eine Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer großen Vielzahl von Gassensoren in einer industriellen Anlage in regelmäßigen Zeitabständen ist eine Anbringung von Adaptern, wie in der US 7 406 854 B2 beschrieben nur mit hohem Aufwand an Zeit und Personal möglich.The state of the art mentioned provides a large number of individual solution approaches in gas measurement technology. To check the functionality of a large number of gas sensors in an industrial plant at regular intervals, it is necessary to attach adapters, as shown in U.S. 7,406,854 B2 described is only possible with a great deal of time and personnel.

Insbesondere für bereits bestehende Anlagen oder Installationen von Gasmesssystemen ist ein Bedürfnis vorhanden, ohne, dass große Veränderungen in der Infrastruktur, Daten- und/oder Protokollstruktur in der zentralen Steuerung oder an der Betriebssteuerung der zentralen, wie auch dezentralen Auswerteeinheiten erforderlich sind, eine regelmäßige Überprüfung der Gassensoren vornehmen zu können.In particular for existing systems or installations of gas measurement systems, there is a need without major changes in the infrastructure, data and/or protocol structure in the central control or in the operational control of the central and decentralized evaluation units, a rule to be able to carry out a moderate check of the gas sensors.

Die vorliegende Erfindung hat sich in Kenntnis des zuvor angeführten bekannten Standes der Technik und Analyse der Nachteile des bekannten Standes der Technik daher die Aufgabe gestellt, eine Kontrolleinrichtung für ein Gasmesssystem anzugeben, welches es ermöglicht, die Funktion des Gasmesssystems zu überprüfen.With knowledge of the known prior art mentioned above and analysis of the disadvantages of the known prior art, the present invention has therefore set itself the task of specifying a control device for a gas measuring system which makes it possible to check the function of the gas measuring system.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es,
eine Kontrolleinrichtung für eine Überprüfung eines bereits installierten Gasmesssystems anzugeben.Another object of the present invention is to
specify a control device for checking an already installed gas measuring system.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betrieb der Kontrolleinrichtung anzugeben.A further object of the present invention is to specify a method for operating the control device.

Diese und weitere Aufgaben werden mit einem Gasmesssystem mit einer Kontrolleinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These and other tasks are solved with a gas measuring system with a control device with the features of patent claim 1 .

Diese Aufgaben werden weiterhin mit den Merkmalen eines Verfahrens zum Betrieb einer Gasmessvorrichtung gemäß dem Patentanspruch 9 gelöst.These objects are also achieved with the features of a method for operating a gas measuring device according to patent claim 9 .

Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweise Bezugnahme der Figuren näher erläutert.Advantageous embodiments result from the dependent claims and are explained in more detail in the following description with partial reference to the figures.

Grundlage der vorliegenden Erfindung ist, dass gemäß eines ersten Aspektes der Erfindung in oder an dem Gasmesssystem mit einer Gasmessvorrichtung und in der Gasmessvorrichtung vorhandener und zu einer Gasmessung geeigneter Gassensorik, sowie Komponenten zu einem Betrieb der Gasmessvorrichtung, erfindungsgemäß eine Kontrolleinrichtung vorgesehen ist.The basis of the present invention is that, according to a first aspect of the invention, a control device is provided in or on the gas measuring system with a gas measuring device and gas sensor technology present in the gas measuring device and suitable for gas measurement, as well as components for operating the gas measuring device.

Zu Beginn werden einige der im Rahmen dieser Patentanmeldung verwendeten Begrifflichkeiten näher erläutert.At the beginning, some of the terms used in this patent application are explained in more detail.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter einem Prüfgas ein Gas oder ein Gasgemisch zu verstehen, das derart beschaffen ist, dass der mindestens eine Gassensor der Gasmessvorrichtung auf eine Änderung einer Gaskonzentration dieses Prüfgases empfindlich ist und auf Änderungen in der Gaskonzentration dieses Prüfgases mit Änderungen des Gaskonzentrationsmesswertes reagiert.For the purposes of the present invention, a test gas is a gas or a gas mixture that is such that the at least one gas sensor of the gas measuring device is sensitive to a change in a gas concentration of this test gas and to changes in the gas concentration of this test gas with changes in the measured gas concentration value reacted.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter einem Nullungsgas ein Gas oder Gasgemisch zu verstehen, das derart beschaffen ist, dass der mindestens eine Gassensor der Gasmessvorrichtung auf eine Änderung einer Gaskonzentration dieses Nullungsgases nicht empfindlich ist und auf Änderungen in der Gaskonzentration dieses Nullungsgases nicht mit Änderungen des Gaskonzentrationsmesswertes reagiert.For the purposes of the present invention, a zeroing gas is to be understood as a gas or gas mixture that is composed in such a way that the at least one gas sensor of the gas measuring device is not sensitive to a change in a gas concentration of this zeroing gas and is not related to changes in the gas concentration of this zeroing gas with changes in the gas concentration reading responds.

Unter einem Steuersignal wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein einzelnes Steuersignal, ein Steuersignal als Teil einer Menge von Steuersignalen, wie auch eine Vielzahl oder eine Menge von Steuersignalen verstanden.In the context of the present invention, a control signal is understood to mean an individual control signal, a control signal as part of a set of control signals, as well as a multiplicity or a set of control signals.

Unter einem Datensignal wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein einzelnes Datensignal, ein Datensignal als Teil einer Menge von Datensignalen, wie auch eine Vielzahl oder eine Menge von Datensignalen verstanden.In the context of the present invention, a data signal is understood to mean an individual data signal, a data signal as part of a set of data signals, as well as a multiplicity or a set of data signals.

Unter einem Ausgabesignal wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein einzelnes Ausgabesignal, ein Ausgabesignal als Teil einer Menge von Ausgabesignalen, wie auch eine Vielzahl oder eine Menge von Ausgabesignalen verstanden.In the context of the present invention, an output signal is understood to mean a single output signal, an output signal as part of a set of output signals, as well as a multiplicity or a set of output signals.

Eine Datenverbindung ist im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Verbindung von mindestens zwei Teilnehmern mittels einer drahtgebundenen, drahtlosen oder optischen Verbindung, welche zu einer Übermittlung von Steuersignalen, Datensignalen oder Ausgabesignalen geeignet ist. Dabei sind sowohl direkte physikalische Verbindungen (Kabelverbindungen, Funkverbindungen, Lichtleiterverbindungen), wie auch indirekte oder logische Verbindungen zur Übermittlung von Informationen, Steuersignalen, Datensignalen oder Ausgabesignalen mit physikalischen oder Datentechnischen Wandlungen oder Umwandlungen von Signalen, Spannungen oder Strömen mit umfasst.In terms of the present invention, a data connection is a connection between at least two participants by means of a wired, wireless or optical connection which is suitable for transmitting control signals, data signals or output signals. This includes direct physical connections (cable connections, radio connections, fiber optic connections) as well as indirect or logical connections for the transmission of information, control signals, data signals or output signals with physical or data-technical conversions or conversions of signals, voltages or currents.

Ein erfindungsgemäßes Gasmesssystem mit einer Kontrolleinrichtung weist damit als wesentliche Komponenten

  • - eine Gasmessvorrichtung mit mindestens einem Gassensor zu einer Erfassung von Messwerten mindestens einer Gaskonzentration und mit einer Elektronik zu einer Durchführung des Betriebes der Gasmesseinrichtung, wie auch zu einer Erfassung und Verarbeitung der Messwerte und einer Ausgabe und Bereitstellung der Messdaten und Daten,
  • - eine Kontrolleinrichtung mit einer der Kontrolleinrichtung zugeordneten oder in oder an der einer der Kontrolleinrichtung angeordneten Pumpeinrichtung,
  • - ein Auswertesystem
auf.A gas measuring system according to the invention with a control device thus has essential components
  • - a gas measuring device with at least one gas sensor for acquiring measured values of at least one gas concentration and with electronics for carrying out the operation of the gas measuring device, as well as for acquiring and processing the measured values and outputting and providing the measured data and data,
  • - a control device with a pump device assigned to the control device or arranged in or on the one of the control device,
  • - an evaluation system
on.

Die erfindungsgemäße Kontrolleinrichtung als Bestandteil des erfindungsgemäßen Gasmesssystems weist als wesentliche Komponente eine Steuereinheit mit einer dieser Steuereinheit zugeordneten Einheit zur Datenspeicherung auf. Die Steuereinheit ist üblicherweise als eine zu einer Programmierung ausgestaltete programmierbare oder speicherprogrammierbare Einheit, beispielsweise in Form eines Mikroprozessors (µP), Mikrocomputers, Mikrocontrollers (µC) oder in vergleichbarer Form einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) oder eines programmierbaren Lögikbaustein (ASIC, FPGA, PAL, GAL) ausgestaltet. Die Einheit zur Datenspeicherung ist ausgestaltet mit Elementen zur Datenspeicherung und Bereitstellung, welche üblicherweise in Form von flüchtigen oder nichtflüchtigen Speicherbausteinen (RAM, ROM, EEPROM) oder Wechselmedien zur Datenspeicherung (SD-Card, CF-Card, USB-Stick) ausgebildet sind. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Kontrolleinrichtung mindestens eine Schnittstelle zur Verbindung mit der Gasmessvorrichtung und optionale weitere Schnittstellen zur Verbindung mit weiteren Geräten oder Komponenten auf.The control device according to the invention as part of the gas measuring system according to the invention has as an essential component a control unit with a unit for data storage assigned to this control unit. The control unit is usually designed as a programmable or programmable logic unit for programming, for example in the form of a microprocessor (µP), microcomputer, microcontroller (µC) or in a comparable form of a programmable logic controller (PLC) or a programmable logic module (ASIC, FPGA, PAL , GAL). The unit for data storage is designed with elements for data storage and provision, which are usually designed in the form of volatile or non-volatile memory modules (RAM, ROM, EEPROM) or removable media for data storage (SD card, CF card, USB stick). Furthermore, the control device according to the invention has at least one interface for connection to the gas measuring device and optional further interfaces for connection to further devices or components.

In oder an der Kontrolleinrichtung oder an der Gasmessvorrichtung sind Komponenten aus einer Gruppe weiterer Komponenten vorgesehen, so dass ein erweiterter Betrieb des Gasmesssystems zusammen mit der Kontrolleinrichtung ermöglicht ist.Components from a group of other components are provided in or on the control device or on the gas-measuring device, so that extended operation of the gas-measuring system is made possible together with the control device.

Dieser erweiterte Betrieb des Gasmesssystems in Zusammenwirkung mit der Kontrolleinrichtung ist im Sinne der vorliegenden Erfindung derart zu verstehen, dass die Kontrolleinrichtung:

  • • eine Überprüfung einer Betriebsbereitschaft oder einer Zuverlässigkeit des Gasmesssystems,
  • • eine Überprüfung von Betriebs- oder Fehlerzuständen des Gasmesssystems,

im Gasmesssystem mit der Gasmessvorrichtung veranlassen, bewirken, überwachen, kontrollieren, stellen, steuern oder regeln kann.This extended operation of the gas measuring system in cooperation with the control device is to be understood in the sense of the present invention in such a way that the control device:
  • • a check of operational readiness or reliability of the gas measuring system,
  • • a review of operating or error states of the gas measurement system,

cause, cause, monitor, control, set, control or regulate in the gas measuring system with the gas measuring device.

Zu der Gruppe weiterer Komponenten, welche in oder an der erfindungsgemäßen Kontrolleinrichtung als weitere Komponenten vorgesehen sind und/oder mit der erfindungsgemäßen Kontrolleinrichtung zusammenwirken können, zählen:

  • • eine zu einem Gastransport geeignete Pumpeinrichtung, welche mindestens eine Pumpe zur Dosierung oder Förderung des Messgases, des Nullungsgases oder des Prüfgases,
  • • ein Prüfgasanschluss zur Zuführung des Prüfgases,
  • • ein Messsignalanschluss zur Zuführung des Messgases,
  • • ein Nullungsgas-Anschluss zur Zuführung des Nullungsgases,
  • • ein Gasgenerator zur Erzeugung des Prüfgases,
  • • ein Prüfgasvorrat mit einem bevorrateten Volumen an gasförmigen oder flüssigem Prüfgas,
  • • ein oder mehrere Dosiermittel, wie beispielsweise Ventile zur Dosierung des vom Gasgenerator erzeugten Prüfgases oder am Prüfgas-Anschluss einströmenden Prüfgases,
  • • ein oder mehrere Schaltmittel oder Ventile zur Umschaltung zwischen Prüfgas und Nullungsgas,
  • • der Pumpeinrichtung, der Pumpe, den Dosiermitteln, den Schaltmitteln, den Ventilen oder dem Gasgenerator zugehörige Sensorik, wie ein oder mehrere Sensoren zur Druckmessung und Durchflussmessung.
The group of further components which are provided as further components in or on the control device according to the invention and/or can interact with the control device according to the invention include:
  • • a pumping device suitable for gas transport, which has at least one pump for dosing or pumping the measuring gas, the zeroing gas or the test gas,
  • • a test gas connection for supplying the test gas,
  • • a measurement signal connection for supplying the measurement gas,
  • • a zeroing gas connection for supplying the zeroing gas,
  • • a gas generator for generating the test gas,
  • • a test gas supply with a stored volume of gaseous or liquid test gas,
  • • one or more dosing devices, such as valves for dosing the test gas generated by the gas generator or the test gas flowing in at the test gas connection,
  • • one or more switching means or valves for switching between test gas and zeroing gas,
  • • Sensors associated with the pump device, the pump, the dosing means, the switching means, the valves or the gas generator, such as one or more sensors for measuring pressure and flow.

Erfindungsgemäß ergibt sich ein Gasmesssystem mit den wesentlichen Komponenten Auswertesystem, Gasmessvorrichtung und Kontrolleinrichtung,

  • - wobei die Gasmessvorrichtung mindestens einen zu einer Ermittlung einer Gaskonzentration einer Gasmenge ausgebildeten Gassensor und Datenverbindungen zu einer Bereitstellung der ermittelten Gaskonzentration als ein Datensignal an das Auswertesystem aufweist,
  • - wobei die Kontrolleinrichtung eine Pumpeinrichtung mit einer Gaszuführungsleitung aufweist, welche zu einer Zuführung einer Gasmenge an die Gasmessvorrichtung zugeordnet ist und eine Steuereinheit und eine Datenausgabeeinheit aufweist,
  • - wobei der Pumpeinrichtung eine Pumpe zugeordnet ist und
  • - wobei mindestens ein gasführendes Verbindungselement die Pumpeinrichtung mit der Gasmessvorrichtung verbindet,
und die Kontrolleinrichtung
  • - mittels der Steuereinheit ausgebildet ist, einen Datenaustausch mit der Gasmessvorrichtung zu kontrollieren,
  • - mittels der Steuereinheit und/oder der Datenausgabeeinheit ausgebildet ist, einen Datenaustausch mit zu dem Auswertesystem zu kontrollieren,
  • - mittels der Steuereinheit ausgebildet ist, die Pumpeinrichtung zu steuern, um eine Dosierung oder Förderung einer vorbestimmten Menge eines Gases mittels der Pumpeinrichtung zu der Gasmessvorrichtung anzufordern oder zu veranlassen,
  • - mittels Datenverbindungen ausgebildet ist, das Datensignal des mindestens einen Gassensors zu erfassen,
  • - mittels der Steuereinheit ausgebildet ist, aus dem Datensignal des mindestens einen Gassensors einen Gaskonzentrationswert zu ermitteln und in Abhängigkeit des Gaskonzentrationswertes, sowie wenigstens eines weiteren vorgegebenen Wertes einen Zustandswert der Gasmessvorrichtung welcher für einen Zustand der Gasmessvorrichtung oder des mindestens einen Gassensors kennzeichnend ist, zu ermitteln und bereitzustellen,
  • - mittels der Datenausgabeeinheit zu einer Ausgabe und/oder Bereitstellung des ermittelten Zustandswertes und zu einer Übermittlung des ermittelten Zustandswertes in einem Datenaustausch mit dem Auswertesystem ausgebildet ist.
According to the invention, there is a gas measuring system with the essential components of the evaluation system, gas measuring device and control device,
  • - wherein the gas measuring device has at least one gas sensor designed to determine a gas concentration of a quantity of gas and data connections to provide the determined gas concentration as a data signal to the evaluation system,
  • - wherein the control device has a pump device with a gas supply line, which is assigned to supply a quantity of gas to the gas measuring device and has a control unit and a data output unit,
  • - wherein the pumping device is assigned a pump and
  • - wherein at least one gas-carrying connecting element connects the pumping device to the gas measuring device,
and the control device
  • - is designed by means of the control unit to control a data exchange with the gas measuring device,
  • - is designed by means of the control unit and/or the data output unit to control a data exchange with the evaluation system,
  • - Is designed by means of the control unit to control the pumping device in order to dose or convey a predetermined quantity of a gas by means of the pumping device to request or arrange for information about the gas measuring device,
  • - is designed by means of data connections to detect the data signal of the at least one gas sensor,
  • - is designed by means of the control unit to determine a gas concentration value from the data signal of the at least one gas sensor and to determine a state value of the gas measuring device, which is characteristic of a state of the gas measuring device or of the at least one gas sensor, as a function of the gas concentration value and at least one further predefined value and to provide
  • - is designed by means of the data output unit to output and/or provide the determined status value and to transmit the determined status value in a data exchange with the evaluation system.

Die Ausgestaltung der Kontrolleinrichtung zur Kontrolle des Datenaustausches zwischen der Gasmessvorrichtung und dem Auswertesystem erfolgt in einer Weise, dass die Kontrolleinrichtung in den Datenaustausch zwischen der Gasmessvorrichtung (Ausgangssignal) und dem Auswertesystem (Eingangssignal) zwischengeschaltet ist.The control device for controlling the data exchange between the gas measuring device and the evaluation system is designed in such a way that the control device is interposed in the data exchange between the gas measuring device (output signal) and the evaluation system (input signal).

Bei dieser besonderen Art der Zwischenschaltung kann der in einer vorhandenen Installation bereits etablierte Datenaustausch zwischen der Gasmessvorrichtung und dem Auswertesystem und die darin vorhandene Art und Weise der Kommunikation (Art und Weise der Datenübertragung (seriell, parallel, Strom, Spannung, Bus), Übertragungsverfahren, Protokoll) zwischen der Gasmessvorrichtung und dem Auswertesystem beibehalten werden. Für die Zeitdauer der Prüfung mit dem Prüfgas übernimmt die Kontrolleinrichtung mittels der Zwischenschaltung den Datenaustausch in der Weise, - zumindest zeitweilig - dass weder von der Gasmessvorrichtung quantitativ und/oder qualitativ bestimmte Messwerte oder Datensignale des mindestens einen Gassensors, noch von diesen Messwerten abgeleitete Gaskonzentrationswerte, Alarmmeldungen oder Statusmeldungen an das Auswertesystem direkt weitergeleitet werden.With this special type of interconnection, the data exchange that is already established in an existing installation between the gas measuring device and the evaluation system and the type of communication therein (type of data transmission (serial, parallel, current, voltage, bus), transmission method, protocol) between the gas measuring device and the evaluation system. For the duration of the test with the test gas, the control device takes over the data exchange by means of the intermediate connection in such a way - at least temporarily - that neither the gas measuring device quantitatively and/or qualitatively determined measured values or data signals of the at least one gas sensor, nor gas concentration values derived from these measured values, Alarm messages or status messages can be forwarded directly to the evaluation system.

Die zuvor genannten Komponenten, welche in oder an der erfindungsgemäßen Kontrolleinrichtung als weitere Komponenten mitwirken können, werden im Folgenden hinsichtlich ihrer Funktionsweise mit, in oder an der erfindungsgemäßen Kontrolleinrichtung näher erläutert.The aforementioned components, which can participate as further components in or on the control device according to the invention, are explained in more detail below with regard to their mode of operation with, in or on the control device according to the invention.

Die der erfindungsgemäßen Kontrolleinrichtung zugeordnete Pumpeinrichtung weist eine Pumpe auf, welche, - mittels der Kontrolleinrichtung angesteuert-, dazu ausgebildet ist, mittels eines gasführenden Verbindungselements, eine bestimmte Menge an Gas zu der Gasmessvorrichtung zu fördern. Ein solches gasführendes Verbindungselement kann beispielsweise als eine in der Länge fixe oder veränderbare, elastische, flexible, halb-flexible oder starre Schlauchleitung oder als Rohrleitung, vorzugsweise mit zugehörigen Anschluss- und Verbindungsstücken (Muffen, Steckverbinder) ausgestaltet sein.The pumping device associated with the control device according to the invention has a pump which—controlled by the control device—is designed to convey a specific quantity of gas to the gas measuring device by means of a gas-carrying connecting element. Such a gas-carrying connecting element can be designed, for example, as a length-fixed or variable, elastic, flexible, semi-flexible or rigid hose line or as a pipeline, preferably with associated connecting and connecting pieces (sleeves, plug connectors).

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Pumpeinrichtung mit der Pumpe als ein integraler Bestandteil in oder an der Kontrolleinrichtung ausgebildet, so dass sich die Kontrolleinrichtung als eine Einheit darstellt, in deren Innern, sowohl die Pumpe, als auch für die Steuerung der Pumpe erforderliche Elektronik- oder Steuerungskomponenten befinden. Eine solche Ausgestaltung nach dieser bevorzugten Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Pumpeinrichtung in kompakter Bauweise, ohne eine Notwendigkeit zusätzlicher elektrischer Verbindungen zwischen Pumpe und Elektronik- oder Steuerungskomponenten, ausgestaltet werden kann.In a preferred embodiment, the pumping device is designed with the pump as an integral part in or on the control device, so that the control device presents itself as a unit, inside which both the pump and the electronics or electronics required for controlling the pump Control components are located. Such a configuration according to this preferred embodiment offers the advantage that the pump device can be configured in a compact design without the need for additional electrical connections between the pump and electronic or control components.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Pumpeinrichtung mit der Pumpe als eine von der Kontrolleinrichtung separat angeordnete Einheit ausgebildet, welche in oder an der Gasmesseinrichtung oder dem mindestens einen Gassensor angeordnet ist und mittels einer Steuerverbindung und Steuersignalen von den für die Steuerung der Pumpe zuständigen Elektronik- oder Steuerungskomponenten von der Kontrolleinrichtung angesteuert wird.In a further preferred embodiment, the pumping device with the pump is designed as a unit which is arranged separately from the control device, which is arranged in or on the gas measuring device or the at least one gas sensor and is controlled by means of a control connection and control signals from the electronic systems responsible for controlling the pump. or control components is controlled by the control device.

Eine solche Ausgestaltung nach dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Pumpe hinsichtlich der elektrischen Leistungsaufnahme, Fördermenge oder hinsichtlich der Einsatz- und Umgebungsbedingungen, wie auch hinsichtlich von Zulassungsvoraussetzungen, - beispielsweise Explosionsschutz -, an den jeweiligen Einsatzfall ausgewählt und mit den Elektronik- oder Steuerungskomponenten einer gleichsam standardisierten Kontrolleinrichtung kombiniert, betrieben werden kann.Such a configuration according to this further preferred embodiment offers the advantage that the pump can be selected for the respective application with regard to the electrical power consumption, flow rate or with regard to the application and environmental conditions, as well as with regard to approval requirements - for example explosion protection - and with the electronic or combined control components of a standardized control device, as it were.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist an der Pumpeinrichtung ein Prüfgasanschluss angeordnet, welcher zu einer Zuführung eines Prüfgases an die Pumpeinrichtung ausgebildet ist.In a further preferred embodiment, a test gas connection is arranged on the pump device, which is designed to supply a test gas to the pump device.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist mit dem Prüfgasanschluss ein Gasgenerator verbunden, welcher zu einer Erzeugung eines Prüfgases ausgebildet ist.In a further preferred embodiment, a gas generator, which is designed to generate a test gas, is connected to the test gas connection.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist mit dem Prüfgasanschluss ein Prüfgasvorrat mit einem Vorrat eines Prüfgases verbunden.In a further preferred embodiment, a test gas supply with a supply of a test gas is connected to the test gas connection.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist an der Pumpeinrichtung ein Nullungsgasanschluss angeordnet, welcher zu einer Zuführung eines Nullungsgases an die Pumpeinrichtung ausgebildet ist.In a further preferred embodiment, a zeroing gas connection is arranged on the pumping device, which is designed to supply a zeroing gas to the pumping device.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist mit dem Nullungsgasanschluss ein Gasgenerator verbunden, welcher zu einer Erzeugung eines Nullungsgases ausgebildet ist.In a further preferred embodiment, a gas generator, which is designed to generate a zeroing gas, is connected to the zeroing gas connection.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist mit dem Nullungsgasanschluss ein Nullungsgasvorrat mit einem Vorrat eines Nullungsgases verbunden.In a further preferred embodiment, a zeroing gas supply with a supply of a zeroing gas is connected to the zeroing gas connection.

Der Prüfgasanschluss und auch der Nullungsgasanschluss bieten die Möglichkeit und den Vorteil, direkt an der Pumpeinrichtung zur Überprüfung der Gasmessvorrichtung geeignete Nullungsgase oder Prüfgase zuführen zu können. The test gas connection and also the zeroing gas connection offer the possibility and the advantage of being able to supply suitable zeroing gases or test gases directly to the pump device for checking the gas measuring device.

Die Anordnung des Gasgenerators am Prüfgasanschluss oder am Nullungsgasanschluss bietet den Vorteil, Prüfgase oder Nullungsgase zu Überprüfung der Gasmessvorrichtung direkt an der Pumpeinrichtung zu erzeugen, für die Überprüfung der Gasmessvorrichtung bereitzuhalten und für jeden Bedarf einer Überprüfung der Gasmessvorrichtung ausreichend Prüfgas oder Nullungsgas erzeugen und bereithalten zu können. Dies ist insbesondere für Gasmessvorrichtungen mit Einsatzdauern von mehreren Jahren vorteilhaft, da auf diese Weise ohne nennenswerten Wartungsaufwand mittels des an der Pumpeinrichtung angeordneten Gasgenerators gleichsam jederzeit geeignetes Prüfgas oder Nullungsgas erzeugt und bereitgestellt werden kann.The arrangement of the gas generator at the test gas connection or at the zeroing gas connection offers the advantage of being able to generate test gases or zeroing gases for checking the gas measuring device directly at the pump device, having them ready for checking the gas measuring device and being able to generate and keep ready sufficient test gas or zeroing gas for every need to check the gas measuring device . This is particularly advantageous for gas measuring devices that have been in use for several years, since in this way suitable test gas or zeroing gas can be generated and made available at any time without any significant maintenance effort using the gas generator arranged on the pump device.

Die Anordnung des Prüfgasvorrates oder des Nullungsgasvorrates an der Pumpeinrichtung bietet den Vorteil, dass eine kompakte Ausgestaltung aus Pumpeinrichtung mit den zur Überprüfung der Gasmessvorrichtung erforderlichen Komponenten zur Bevorratung von Nullungsgasen oder Prüfgasen ermöglicht ist.The arrangement of the test gas supply or the zeroing gas supply on the pumping device offers the advantage that a compact configuration of the pumping device with the components required for checking the gas measuring device for storing zeroing gases or test gases is made possible.

Das von der Pumpe aus dem Prüfgasvorrat oder Nullungsgasvorrat, wie auch aus der Messumgebung als Prüfgas oder Nullungsgas geförderte, oder vom Gasgenerator erzeugte und bereitgestellte Gas oder Gasgemisch, kann dabei in den beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen ein Gas oder ein Gasgemisch sein, welches zum Zwecke einer Prüfung, Kalibrierung, Justierung oder zum Zwecke eines Null-Abgleichs der Gasmessvorrichtung zu dem mindestens einen Gassensor in der Gasmessvorrichtung gefördert wird.The gas or gas mixture conveyed by the pump from the test gas supply or zeroing gas supply, as well as from the measurement environment as test gas or zeroing gas, or generated and provided by the gas generator, can in the preferred embodiments described be a gas or a gas mixture which is used for the purpose of a test , Calibration, adjustment or for the purpose of a zero adjustment of the gas measuring device is conveyed to the at least one gas sensor in the gas measuring device.

In optionaler Weise kann zu einer Beruhigung gegen Wind-Effekte und zu einer Reinigung des geförderten Gases oder Gasgemisches aus der Messumgebung von Partikeln, wie Staub, Sand oder Ruß ein optionales Gasfilterelement vor der Pumpe vorgesehen sein.Optionally, an optional gas filter element can be provided in front of the pump to calm down against wind effects and to clean the conveyed gas or gas mixture from the measurement environment of particles such as dust, sand or soot.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Ventilanordnung zu einer Umschaltung zwischen dem an dem Prüfgasanschluss vorhandenen Prüfgas und dem an dem Nullungsgasanschluss vorhandenen Nullungsgas in das mindestens eine gasführende Verbindungselement zu der Gasmesseinrichtung vorgesehen. In a preferred embodiment, a valve arrangement is provided for switching between the test gas present at the test gas connection and the zeroing gas present at the zeroing gas connection in the at least one gas-carrying connection element to the gas measuring device.

Das zur Kalibrierung oder Justierung eingesetzte Gas oder Gasgemisch kann dabei sowohl ein Nullungsgas, als auch ein Prüfgas sein, wie auch eine bestimmte Abfolge von Nullungsgas und Prüfgas sein.The gas or gas mixture used for calibration or adjustment can be both a zeroing gas and a test gas, as well as a certain sequence of zeroing gas and test gas.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist in der Pumpeinrichtung mindestens ein Sensor zur Erfassung und/oder Bestimmung mindestens einer Messgröße oder mindestens eines Zustandes der von der Pumpe geförderten Gases oder Gasgemisches vorhanden. Der mindestens eine Sensor ist dabei beispielsweise als ein Drucksensor zur Erfassung eines Absolutdrucks oder eines Relativdrucks des geförderten Gases oder Gasgemisches ausgebildet. Der mindestens eine Sensor ist dabei beispielsweise als ein Durchflusssensor zur Erfassung einer Durchflussmenge (Flow) des geförderten Gases oder Gasgemisches ausgebildet.In a further preferred embodiment, the pump device contains at least one sensor for detecting and/or determining at least one measured variable or at least one state of the gas or gas mixture delivered by the pump. The at least one sensor is designed, for example, as a pressure sensor for detecting an absolute pressure or a relative pressure of the pumped gas or gas mixture. The at least one sensor is designed, for example, as a flow sensor for detecting a flow rate (flow) of the pumped gas or gas mixture.

Der mindestens eine Sensor ist dabei beispielsweise als ein Temperatursensor zur Erfassung einer Temperatur des geförderten Gases oder Gasgemisches ausgebildet. Aus den von dem mindestens einen Sensor erfassten Messgrößen lassen sich weitere Messgrößen ableiten und/oder bestimmen, beispielsweise lässt sich eine Dichte des geförderten Gases oder Gasgemisches aus Druck und Temperatur, wie auch eine Strömungsgeschwindigkeit aus Durchflussmenge, Temperatur und Druck, ableiten.The at least one sensor is designed, for example, as a temperature sensor for detecting a temperature of the pumped gas or gas mixture. Further measured variables can be derived and/or determined from the measured variables detected by the at least one sensor, for example a density of the conveyed gas or gas mixture can be derived from pressure and temperature, as can a flow rate from flow rate, temperature and pressure.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist in dem von der Pumpeinrichtung zur Gasmesseinrichtung gasführenden Verbindungselement mindestens ein Schaltmittel, beispielsweise als ein Schaltventil ausgebildet, angeordnet. Die Kontrolleinrichtung ist in dieser weiter bevorzugten Ausführungsform dazu ausgebildet und vorgesehen, den Zustand des Schaltmittels zu kontrollieren. Dadurch ist die Kontrolleinrichtung, vorzugsweise auch im Zusammenwirken mit dem mindestens einen Sensor in der Lage, genau definierte Mengen an Gas oder Gasgemisch als Prüfgas oder Nullungsgas aus der Messumgebung, aus dem Prüfgas- oder Nullungsgasvorrat oder vom Gasgenerator erzeugt an die Gasmesseinrichtung und damit an den mindestens einen Gassensor zu leiten.In a further preferred embodiment, at least one switching means, embodied for example as a switching valve, is arranged in the connecting element carrying gas from the pump device to the gas measuring device. In this further preferred embodiment, the control device is designed and provided to control the state of the switching means. As a result, the control device, preferably also in cooperation with the at least one sensor in the Ability to conduct precisely defined amounts of gas or gas mixture as a test gas or zeroing gas from the measurement environment, from the test gas or zeroing gas supply or from the gas generator to the gas measuring device and thus to the at least one gas sensor.

In einer besonderen Variante dieser weiter bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Gasvorrat oder dem Gasgenerator und vor der Pumpe in der Pumpeinrichtung mindestens ein weiteres Schaltmittel vorgesehen. Damit kann die Kontrolleinrichtung eine Umschaltung zwischen Gas oder Gasgemisch aus der Messumgebung, Prüfgas oder Nullungsgas vornehmen, um beispielsweise im Rahmen eines Mess- oder Prüfzyklus eine Umschaltung zwischen Nullungsgas und Prüfgas oder eine Umschaltung zwischen verschiedenen Prüfgasen im Rahmen des Prüfzyklus vorzunehmen. Eine solche Dosierung, Förderung oder Zuführung einer bestimmten Menge eines bestimmten Prüfgases auf einen Gassensor dient der Überprüfung der Funktion des Gassensors ist auch unter dem Begriff „Bump-Test“ oder „Sensor-Alive-Test“ bekannt. Die Pumpeinrichtung hat dabei in dieser weiter bevorzugten Ausführungsform mit Hilfe der Pumpe und des mindestens einen Schaltmittels oder der weiteren Schaltmittel, vorzugsweise in Verbindung mit dem mindestens einen Sensor, die Aufgabe einer Gas-Bereitstellung mit Gas aus der Messumgebung, mit Prüfgas oder mit Nullungsgas.In a particular variant of this further preferred embodiment, at least one further switching means is provided between the gas supply or the gas generator and upstream of the pump in the pumping device. This allows the control device to switch between the gas or gas mixture from the measurement environment, test gas or zeroing gas, for example to switch between zeroing gas and test gas or between different test gases within the test cycle as part of a measurement or test cycle. Such metering, delivery or delivery of a specific amount of a specific test gas to a gas sensor is used to check the function of the gas sensor is also known under the term “bump test” or “sensor alive test”. In this further preferred embodiment, the pump device has the task of providing gas with gas from the measuring environment, with test gas or with zeroing gas with the aid of the pump and the at least one switching device or the additional switching device, preferably in connection with the at least one sensor.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kontrolleinrichtung in Zusammenwirkung mit der Pumpeinrichtung ausgestaltet, die Bereitstellung mit Prüfgas und/oder mit Nullgas zu der Gasmessvorrichtung zu übernehmen.In a preferred embodiment, the control device is designed in cooperation with the pump device to take over the provision of test gas and/or zero gas to the gas measuring device.

Die Köntrolleinrichtung ist gemäß dieser Ausführungsform in der Lage, mittels der Pumpeinrichtung, Pumpe, Schaltmittel und/oder Sensorik, die Gasmesseinrichtung einem Prüfzyklus zu unterziehen. Ein beispielhafter Prüfzyklus besteht aus der Zuführung von mindestens zwei unterschiedlichen Gasen oder Gasgemischen in einer zeitlichen Abfolge nacheinander an den mindestens einen Gassensor in der Gasmessvorrichtung.According to this embodiment, the control device is able to subject the gas measuring device to a test cycle by means of the pump device, pump, switching means and/or sensors. An exemplary test cycle consists of the supply of at least two different gases or gas mixtures in a chronological sequence one after the other to the at least one gas sensor in the gas measuring device.

Zumindest eines der zwei unterschiedlichen Gase oder Gasgemische ist ein Prüfgas und provoziert an dem mindestens einen Gassensor in der Gasmessvorrichtung eine Messwert-Änderung, was sich als eine Änderung am Ausgangssignal der Gasmessvorrichtung bemerkbar macht. Dieses Ausgangssignal wird von der Kontrolleinrichtung dahingehend analysiert, ob der mindestens eine Gassensor qualitativ und/oder quantitativ auf das Prüfgas reagiert. Als Ergebnis dieser Analyse ergibt sich ein Maß für die aktuelle Funktionsbereitschaft des mindestens einen Gassensors und/oder der Gasmesseinrichtung.At least one of the two different gases or gas mixtures is a test gas and provokes a change in the measured value at the at least one gas sensor in the gas measuring device, which is noticeable as a change in the output signal of the gas measuring device. This output signal is analyzed by the control device to determine whether the at least one gas sensor reacts qualitatively and/or quantitatively to the test gas. The result of this analysis is a measure of the current operational readiness of the at least one gas sensor and/or the gas measuring device.

In vorteilhafter Weise wird in dem beispielhaften Prüfzyklus vor der Begasung mit dem Prüfgas eine Begasung mit Nullungsgas vorgenommen. Dies ergibt den Vorteil, dass der mindestens eine Gassensor mit dem Nullungsgas gleichsam gespült wird und somit Verunreinigungen, beispielsweise bedingt durch Umweltverschmutzungen (Staub, Sand, Ruß) welche sich in/oder am mindestens einen Gassensor im Betrieb der Gasmessvorrichtung niedergeschlagen haben können, entfernt werden. Als weiterer Vorteil ergibt sich, dass die Überprüfung des Gassensors und/oder der Gasmessvorrichtung von einem definierten Zustand aus vorgenommen wird. In vorteilhafter Weise wird in dem beispielhaften Prüfzyklus nach der Begasung mit dem Prüfgas eine Begasung mit Nullungsgas vorgenommen. Dies ergibt den Vorteil, dass nach der Begasung mit dem Prüfgas der mindestens eine Gassensor mit dem Nullungsgas gleichsam gespült wird und damit der mindestens eine Gassensor unmittelbar nach dem Spülen direkt wieder einsatzfähig ist, ohne dass es erforderlich ist, abzuwarten, bis das Prüfgas durch Diffusion wieder aus dem mindestens einen Gassensor entwichen ist.In the exemplary test cycle, gassing with zeroing gas is advantageously carried out before gassing with the test gas. This results in the advantage that the at least one gas sensor is flushed with the zeroing gas, so to speak, and thus impurities, for example caused by environmental pollution (dust, sand, soot) which may have been deposited in/or on the at least one gas sensor during operation of the gas measuring device, are removed . A further advantage is that the gas sensor and/or the gas measuring device is checked from a defined state. In the exemplary test cycle, gassing with zeroing gas is advantageously carried out after gassing with the test gas. This has the advantage that, after gassing with the test gas, the at least one gas sensor is flushed with the zeroing gas, so to speak, and the at least one gas sensor can therefore be used again immediately after flushing, without it being necessary to wait until the test gas has diffused escaped from the at least one gas sensor.

In vorteilhafter Weise wird in dem beispielhaften Prüfzyklus vor und nach der Begasung mit dem Prüfgas jeweils eine Begasung mit Nullungsgas vorgenommen. Dies ergibt den Vorteil, dass einerseits die Überprüfung des mindestens einen Gassensors und/oder der Gasmessvorrichtung von einem definierten Zustand aus vorgenommen wird, andererseits nach der Überprüfung der mindestens eine Gassensor und/oder die Gasmessvorrichtung gleichsam gespült wird und damit der mindestens eine Gassensor und damit die Gasmessvorrichtung unmittelbar nach dem Spülen direkt wieder einsatzfähig ist.In the exemplary test cycle, gassing with zeroing gas is advantageously carried out before and after gassing with the test gas. This results in the advantage that, on the one hand, the at least one gas sensor and/or the gas measuring device is checked from a defined state, and on the other hand, after the check, the at least one gas sensor and/or the gas measuring device is flushed, so to speak, and thus the at least one gas sensor and thus the gas measuring device can be used again immediately after flushing.

Zusammenfassend ergibt sich damit als wesentlicher Vorteil der Erfindung, dass das Gasmesssystem, insbesondere die Gasmessvorrichtung und der mindestens eine Gassensor mittels der Kontrolleinrichtung im laufenden Betrieb überprüfbar ist, ohne dass zur Überprüfung eine komplette oder teilweise Abschaltung des Gasmesssystems erforderlich ist oder, dass in komplexen oder großen Industrieanlagen eine an Zeit und Personal aufwändige Überprüfung jedes einzelnen Gassensors oder jeder einzelnen Gasmessvorrichtung an einer Vielzahl von Messorten erforderlich ist.In summary, the essential advantage of the invention is that the gas measuring system, in particular the gas measuring device and the at least one gas sensor, can be checked by means of the control device during operation without the gas measuring system having to be completely or partially switched off for the check or that in complex or Large industrial plants require time-consuming and labor-intensive testing of each individual gas sensor or each individual gas measuring device at a large number of measuring locations.

Weiterhin ergibt sich mit der vorliegenden Erfindung die besonders vorteilhafte Möglichkeit, mit nachträglich zwischengeschalteten Installationen von Kontrolleinrichtungen in bereits bestehenden Installationen einer Vielzahl von am Auswertesystem angeschlossenen Gasmessvorrichtungen, die Möglichkeit der Überprüfung des bereits installierten Gasmesssystems, nachzurüsten. Dabei sind keinerlei Anpassungen oder Veränderungen am Auswertesystem, weder an Hardware noch an Software erforderlich. Ebenso sind keine Anpassungen oder Veränderungen an Hardware, noch an Software auf Seiten der Gasmessvorrichtungen notwendig. Dadurch bedingt sind die für eine Nachrüstung erforderlichen Fehleranalysen, Testmaßnahme und Dokumentationsmaßnahmen im Vergleich zu einer Neuzulassung bei einer Anpassung der Betriebs-Software des Auswertesystems oder der Gasmessvorrichtung nahezu vernachlässigbar. Damit hält sich der Aufwand, die Möglichkeit der Überprüfung des bereits installierten Gasmesssystems nachzurüsten, in überschaubaren Grenzen. Dies verdeutlicht, dass die vorliegende Erfindung neben den erwähnten technischen Vorteilen auch deutliche wirtschaftliche Vorteile mit sich bringt.Furthermore, with the present invention, the particularly advantageous possibility arises with subsequently interposed installations of control devices in already existing installations of a large number of evaluation systems connected gas measuring devices, the possibility of checking the already installed gas measuring system. No adjustments or changes to the evaluation system, neither to hardware nor to software, are required. Likewise, no adjustments or changes to hardware or software are necessary on the part of the gas measuring devices. As a result, the error analyses, test measures and documentation measures required for retrofitting are almost negligible compared to a new approval when the operating software of the evaluation system or the gas measuring device is adapted. This keeps the effort involved in retrofitting the possibility of checking the gas measurement system already installed within manageable limits. This makes it clear that, in addition to the technical advantages mentioned, the present invention also entails clear economic advantages.

Vorstehend wurde die Lösung der Aufgabe in Bezug auf das, als ersten Aspekt der Erfindung, beanspruchte Gasmesssystem mit einer Kontrolleinrichtung beschrieben. Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung werden die Aufgaben erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Betrieb eines Gasmesssystems mit einer Kontrolleinrichtung gelöst. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen des Gasmesssystems mit einer Kontrolleinrichtung, sind ebenso auch auf das im Folgenden beschriebene und beanspruchte Verfahren zu übertragen, wie auch umgekehrt, erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen des Verfahrens sich auf die vorstehend beanspruchten Gegenstände übertragen lassen. Die entsprechenden funktionalen Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Module einer Vorrichtung, insbesondere durch Hardware-Bausteine (µC, DSP, MP, FPGA, ASIC, GAL), ausgebildet, die beispielsweise in Form eines Prozessors, mehrere Prozessoren (µC, µP, DSP) oder in Form von Instruktionen in einem Speicherbereich implementiert sein können, die durch den Prozessor verarbeitet werden.The solution to the problem in relation to the gas measuring system with a control device claimed as the first aspect of the invention was described above. According to a further aspect of the invention, the objects are achieved according to the invention by a method for operating a gas measurement system with a control device. Features, advantages or alternative embodiments of the gas measuring system with a control device mentioned here can also be transferred to the method described and claimed below, just as vice versa, mentioned features, advantages or alternative embodiments of the method can be transferred to the objects claimed above. The corresponding functional features of the method are formed by corresponding physical modules of a device, in particular by hardware components (μC, DSP, MP, FPGA, ASIC, GAL), which for example in the form of a processor, multiple processors (μC, μP, DSP) or in the form of instructions in a memory area that are processed by the processor.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines Gasmesssystems mit einem Auswertesystem, einer Gasmessvorrichtung, mit mindestens einem Gassensor zur Erfassung mindestens einer Gaskonzentration und mit einer Kontrolleinrichtung, weist die Kontrolleinrichtung wenigstens eine Steuereinheit auf. Die Erfassung der Gaskonzentration kann dabei beispielsweise aus einer unmittelbar an die Gasmessvorrichtung angrenzenden Messumgebung oder von einem entfernt der Gasmessvorrichtung liegenden und mittels einer Gaszuführungsleitung mit der Gasmessvorrichtung verbundenen Messort erfolgen. Ferner ist der Kontrolleinrichtung eine Pumpeinrichtung zu einer Dosierung oder Förderung einer Menge eines Gases oder eines Gasgemisches zugeordnet oder ist eine zu einer Dosierung oder Förderung einer Menge eines Gases oder eines Gasgemisches geeignete Pumpeinrichtung in oder an der Kontrolleinrichtung angeordnet. Weiterhin ist die Gasmessvorrichtung über die Steuereinheit mit dem Auswertesystem für einen Datenaustausch zwischen der Gasmessvorrichtung und dem Auswertesystem verbunden.To carry out the method according to the invention for operating a gas measuring system with an evaluation system, a gas measuring device, with at least one gas sensor for detecting at least one gas concentration and with a control device, the control device has at least one control unit. The gas concentration can be detected, for example, from a measurement environment immediately adjacent to the gas measurement device or from a measurement location that is remote from the gas measurement device and connected to the gas measurement device by a gas supply line. Furthermore, the control device is assigned a pump device for metering or delivering a quantity of a gas or a gas mixture, or a pump device suitable for metering or delivering a quantity of a gas or a gas mixture is arranged in or on the control device. Furthermore, the gas-measuring device is connected to the evaluation system via the control unit for data exchange between the gas-measuring device and the evaluation system.

In dem Verfahren zum Betrieb eines Gasmesssystems verbindet die Steuereinheit in einem ersten Zustand die Gasmessvorrichtung mit dem Auswertesystem für einen Datenaustausch direkt miteinander. Der erste Zustand stellt dabei gleichsam einen Mess-Zustand dar, in welchem die Kontrolleinrichtung den Datenaustausch zwischen der Gasmessvorrichtung und dem Auswertesystem lediglich durchleitet, ohne in den Datenaustausch wesentlich verändernd einzugreifen.In the method for operating a gas-measuring system, in a first state, the control unit connects the gas-measuring device with the evaluation system directly to one another for data exchange. The first state represents a measuring state, so to speak, in which the control device merely forwards the data exchange between the gas measuring device and the evaluation system without significantly changing the data exchange.

In einem zweiten Zustand unterbindet die Steuereinheit den Datenaustausch von der Gasmessvorrichtung an das Auswertesystem und gibt statt eines Datensignals der Gasmessvorrichtung ein Ersatz-Datensignal an das Auswertesystem aus. Der zweite Zustand stellt dabei gleichsam einen Prüf-Zustand dar, in welchem die Kontrolleinrichtung den Datenaustausch zwischen der Gasmessvorrichtung und dem Auswertesystem kontrolliert. Dabei ist die Kontrolleinrichtung in den Datenaustausch zwischen der Gasmessvorrichtung und dem Auswertesystem gleichsam zwischengeschaltet und übernimmt mittels des Ersatz-Datensignals vollständig den Datenaustausch mit dem Auswertesystem. Ferner gibt die Steuereinheit ein Steuersignal an die Pumpeinrichtung aus, welches eine Dosierung einer Menge eines Gases oder eines Gasgemisches durch die Pumpeinrichtung anfordert. Weiterhin erfasst die Steuereinheit das Datensignal von der Gasmessvorrichtung, bestimmt in Abhängigkeit des Datensignals einen Gaskonzentrationswert, detektiert in Abhängigkeit des Gaskonzentrationswertes sowie wenigstens eines weiteren vorgegebenen Wertes, einen möglichen kritischen Zustand der Gasmessvorrichtung und gibt bei Vorliegen des kritischen Zustands ein Fehlersignal aus.In a second state, the control unit suppresses the data exchange from the gas-measuring device to the evaluation system and, instead of a data signal from the gas-measuring device, outputs a substitute data signal to the evaluation system. The second state represents a test state, so to speak, in which the control device controls the data exchange between the gas measuring device and the evaluation system. In this case, the control device is interposed in the data exchange between the gas measuring device and the evaluation system and, by means of the substitute data signal, completely takes over the data exchange with the evaluation system. Furthermore, the control unit emits a control signal to the pump device, which requests metering of a quantity of a gas or a gas mixture by the pump device. Furthermore, the control unit records the data signal from the gas-measuring device, determines a gas concentration value as a function of the data signal, detects a possible critical state of the gas-measuring device as a function of the gas concentration value and at least one other specified value, and outputs an error signal if the critical state is present.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens gibt die Steuereinheit in dem zweiten Zustand, für den Fall, dass kein kritischer Zustand vorliegt, ein Statussignal aus.In a preferred embodiment of the method, the control unit emits a status signal in the second state if the state is not critical.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wechselt die Steuereinheit nach der Detektion des möglichen kritischen Zustandes in den ersten Zustand.In a further preferred embodiment of the method, the control unit changes to the first state after the possible critical state has been detected.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform wird der wenigstens eine weitere vorgegebene Wert durch einen Vergleichswert oder einen Schwellwert repräsentiert.In a further preferred embodiment, the at least one further specified value represented by a comparison value or a threshold value.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform basiert der wenigstens eine weitere vorgegebene Wert auf einem Vergleich des Gaskonzentrationswertes mit der angeforderten dosierten Menge an Gas oder an Gasgemisch.In a further preferred embodiment, the at least one further specified value is based on a comparison of the gas concentration value with the requested metered quantity of gas or gas mixture.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform entspricht die von der Steuereinheit angeforderte Dosierung der Menge des Gases oder Gasgemisches durch die Pumpeinrichtung einer vorbestimmten Gasmenge eines Prüfgases. Das als Prüfgas angeforderte Gas oder Gasgemisch ist geeignet, von dem mindestens einen in der Gasmesseinrichtung angeordneten Gassensor qualitativ und/oder quantitativ detektiert zu werden.In a further preferred embodiment, the metering requested by the control unit corresponds to the quantity of the gas or gas mixture through the pumping device, a predetermined quantity of a test gas. The gas or gas mixture requested as the test gas is suitable for being qualitatively and/or quantitatively detected by the at least one gas sensor arranged in the gas measuring device.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform entspricht die von der Steuereinheit angeforderte Dosierung der Menge des Gases oder Gasgemisches durch die Pumpeinrichtung einer vorbestimmten Gasmenge eines Nullungsgases. Das als Nullungsgas angeforderte Gas oder Gasgemisch ist dazu geeignet, das der mindestens eine in der Gasmesseinrichtung angeordnete Gassensor bei der Dosierung mit diesem Nullungsgas keine quantitative und/oder qualitative Änderung im Datensignal zeigt.In a further preferred embodiment, the metering requested by the control unit corresponds to the quantity of gas or gas mixture through the pumping device, a predetermined quantity of gas of a zeroing gas. The gas or gas mixture requested as the zeroing gas is suitable for the at least one gas sensor arranged in the gas measuring device not showing any quantitative and/or qualitative change in the data signal when dosed with this zeroing gas.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform erfolgen die von der Steuereinheit angeforderten Dosierungen von Nullungsgas oder Prüfgas in einer zeitlichen Abfolge eines Prüfzyklus.In a further preferred embodiment, the metering of zeroing gas or test gas requested by the control unit takes place in a time sequence of a test cycle.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform umfasst der Prüfzyklus eine Dosierung eines Nullungsgases, zeitlich gefolgt von einer Dosierung mindestens eines Prüfgases.In a further preferred embodiment, the test cycle includes metering of a zeroing gas, followed in time by metering of at least one test gas.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform umfasst der Prüfzyklus eine Dosierung eines Prüfgases, zeitlich gefolgt von einer Dosierung mindestens eines Nullungsgases.In a further preferred embodiment, the test cycle includes dosing of a test gas, followed in time by dosing of at least one zeroing gas.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform umfasst der Prüfzyklus eine Abfolge aus einer Dosierung eines Nullungsgases, zeitlich gefolgt von einer Dosierung mindestens eines Prüfgases, daran anschließend zeitlich gefolgt von einer Dosierung eines Nullungsgases.In a further preferred embodiment, the test cycle comprises a sequence of dosing of a zeroing gas, followed in time by dosing of at least one test gas, then followed in time by dosing of a zeroing gas.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden das Fehlersignal oder das Statussignal im Datenaustausch an das Auswertesystem in Form eines dem Auswertesystem bekannten Signals übertragen.In a further preferred embodiment, the error signal or the status signal is transmitted in the data exchange to the evaluation system in the form of a signal known to the evaluation system.

Dem Auswertesystem bekannte Signale sind beispielsweise bekannte Fehlersignale, wie ein Drahtbruch-Signal, ein Leitungsfehler-Signal oder ein anderes bekanntes Fehlersignal.Signals known to the evaluation system are, for example, known error signals such as a broken wire signal, a line error signal or another known error signal.

Die vorliegende Erfindung wird mit Hilfe folgender Figuren und den zugehörigen Figurenbeschreibungen ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert.The present invention is explained in more detail with the aid of the following figures and the associated descriptions of the figures without restricting the general inventive idea.

Es zeigen in schematischer oder vereinfachter Darstellung:

  • 1a eine Kontrolleinrichtung in einem Gasmesssystem in einer schematischen Ansicht,
  • 1b die Kontrolleinrichtung nach 1 in Kombination mit weiteren Komponenten,
  • 1c die Kontrolleinrichtung nach 1 in Kombination mit weiteren Komponenten,
  • 2 einen schematischen Ablauf eines Verfahrens zum Betrieb des Gasmesssystems mit Gasmessvorrichtung mittels der Kontrolleinrichtung.
It shows in a schematic or simplified representation:
  • 1a a control device in a gas measurement system in a schematic view,
  • 1b the control device 1 in combination with other components,
  • 1c the control device 1 in combination with other components,
  • 2 a schematic sequence of a method for operating the gas measuring system with gas measuring device by means of the control device.

Die 1a zeigt ein Gasmesssystem 1. Das Gasmesssystem 1 besteht aus Gasmessvorrichtung 3, einem Auswertesystem 7 und einer Kontrolleinrichtung 9, wobei die Kontrolleinrichtung 9 mit dem Auswertesystem 7 verbunden ist. Das Auswertesystem 7 ist ausgestaltet eine Vielzahl von Daten Ein-/Ausgangsmodulen (I/O-Module) 17, 17' aufzunehmen. Diese Daten Ein-/Ausgangsmodule (I/O-Module) 17, 17' sind ausgestaltet, Daten von angeschlossenen Gasmessvorrichtungen 3, sowie Daten von angeschlossenen Kontrolleinrichtungen 9, aufzunehmen. Das Auswertesystem 7 befindet sind in einem Einsatz zu einer Überwachung von Gaskonzentrationen oder anderen Umweltmesswerten, wie Temperatur, Feuchtigkeit, Rauch usw. in einer zentralen Überwachungsstation, beispielsweise in einer industriellen, chemischen, petrochemischen oder bergbautechnischen Einrichtung. Dabei stellen die Gasmessvorrichtungen 3 bzw. eine Vielzahl von Gasmessvorrichtungen 3 an verschiedenen Orten der Anlage gemeinsam ein vernetztes System zur Überwachung von Umweltsituationen in der industriellen, chemischen, petrochemischen oder bergbautechnischen Einrichtung dar, welche gemeinsam auf dem Auswertesystem zusammengefasst, koordiniert, angezeigt, ausgewertet oder zu einer weiteren Verarbeitung bereitgestellt werden können.the 1a shows a gas measuring system 1. The gas measuring system 1 consists of a gas measuring device 3, an evaluation system 7 and a control device 9, the control device 9 being connected to the evaluation system 7. FIG. The evaluation system 7 is designed to accommodate a large number of data input/output modules (I/O modules) 17, 17'. These data input/output modules (I/O modules) 17, 17' are designed to receive data from connected gas measuring devices 3 and data from connected control devices 9. The evaluation system 7 is used to monitor gas concentrations or other environmental measurement values such as temperature, humidity, smoke etc. in a central monitoring station, for example in an industrial, chemical, petrochemical or mining facility. The gas-measuring devices 3 or a large number of gas-measuring devices 3 at different locations in the plant together represent a networked system for monitoring environmental situations in the industrial, chemical, petrochemical or mining facility, which are combined, coordinated, displayed, evaluated or can be made available for further processing.

Die Gasmessvorrichtung 3 weist einen Sensor 5, auf, mit dem Gaskonzentrationen aus der näheren Umgebung der Gasmessvorrichtung 3 erfasst werden können. Die erfassten Gaskonzentrationen werden von einer Elektronikeinheit 4 gewandelt und über Datenverbindungen 21 nach außen bereitgestellt. Dazu ist die Datenverbindung 21 zwischen der Kontrolleinrichtung 9 und der Gasmessvorrichtung 3 vorgesehen. Eine weitere Datenverbindung 19 ist zwischen dem Auswertesystem 7 und der Kontrolleinrichtung 9 vorgesehen.The gas-measuring device 3 has a sensor 5, with which gas concentrations from the immediate vicinity of the gas-measuring device 3 can be detected. The detected gas concentrations are converted by an electronics unit 4 and made available to the outside via data connections 21 . For this purpose, the data connection 21 between tween the control device 9 and the gas measuring device 3 is provided. A further data connection 19 is provided between the evaluation system 7 and the control device 9 .

In dieser 1a ist aus Gründen einer vereinfachten zeichnerischen Darstellung nur eines der Daten Ein-/Ausgangsmodule 17, in Verbindung mit einer Kontrolleinrichtung 9 und einer Gasmessvorrichtung 3 gezeigt. Das weitere mit gestrichelter Linienführung gezeigte Daten Ein-/Ausgangsmodul 17' ist in Verbindung 21' mit einer weiteren, optionalen Gasmessvorrichtung 3' gezeigt, welche mindestens einen Gassensor 3' und eine Elektronikeinheit 4' aufweist. In dieser dargestellten Anschlussvariante ist die Gasmessvorrichtung 3' mit dem Gassensor 5' und der Elektronikeinheit 4' mit direkter Anbindung 21' an das Auswertesystem 7, also ohne eine Zwischenschaltung einer zugehörigen Kontrolleinrichtung, gezeigt. Dabei findet die Übermittlung der Daten mittels einer direkten Datenverbindung 21' von der Gasmessvorrichtung 3' direkt zum Auswertesystem 7 statt. In der 1a ist damit anschaulich gezeigt, dass zwischen Auswertesystem 7 und Gasmessvorrichtung 3 die Kontrolleinrichtung 9 zusätzlich zu einer nach dem Stand der Technik bekannten Konfigurationen aus Auswertesystem 7 und Gasmessvorrichtung 3', bzw. mehreren Gasmessvorrichtungen 3', die Kontrolleinrichtung 9 als zusätzliche Komponente eingefügt oder gleichsam zwischengeschaltet ist. Diese Zwischenschaltung findet sowohl bei der Übermittlung von Daten, Energie und Bereitstellung von Gasen oder der Entsorgung von Gasen ihre Auswirkung. An der Kontrolleinrichtung 9 sind ein Gaseinlass für Prüfgas oder Messgas 11, ein Gaseinlass für Nullungsgas oder Luft 13, ein Gasauslass für Abgas 15, sowie Gasverbindungen zur Gasmessvorrichtung 3 vorgesehen. Als Gasverbindungen sind an der Gasmessvorrichtung 3 eine Gaszuführungsleitung 18 zur Zuführung von Gas von der Kontrolleinrichtung 9 zur Gasmessvorrichtung 3, sowie eine Gasfortführungsleitung 16 zur Fortführung von. Gas von der Gasmessvorrichtung 3 zu der Kontrolleinrichtung 9 vorgesehen. Über die Datenverbindungen 19, 21, 21' werden Messdaten von der Gasmessvorrichtung 3 mittelbar oder unmittelbar zum Auswertesystem 7 übermittelt. Die Datenverbindungen 19, 21 sind typischerweise und beispielsweise als RS232, RS485, NMEA815, NMEA2000, analoge Spannungsschnittstellen (0 ... 10 V), analoge Stromschnittstellen (4...20 mA, 0.. 20 mA), - mit oder ohne digitales HART-Protokoll -, ausgestaltet. Zwischen der Kontrolleinrichtung 9 und der Gasmessvorrichtung 3 ist optional noch eine Energieversorgungsleitung 23 vorgesehen, welche es ermöglicht, Energie von der Kontrolleinrichtung 9 an die Gasmessvorrichtung 3 bereitzustellen, die es aber auch ebenso ermöglicht, Energie von der Gasmessvorrichtung 3 an die Kontrolleinrichtung 9 bereitzustellen. Alternativ kann die optionale Energieversorgungsleitung 23 auch zwischen der Kontrolleinrichtung 9 und dem Auswertesystem 7 vorgesehen sein, um Versorgungsenergie von dem Auswertesystem 7 an die Kontrolleinrichtung 9 bereitzustellen. Weiterhin kann die Kontrolleinrichtung 9 auch mit einer eigenen Energieversorgungsverbindung zu einer zentralen Energieversorgungseinheit oder mit einer eigenen Energieversorgung ausgestaltet sein. Die Kontrolleinrichtung 9 ist mittels einer Steuereinheit 91 ausgestaltet, beispielsweise in einer Ausgestaltung als programmierbares oder speicherprogrammierbares Element (µP, µC, SPS, ASIC, FPGA, PAL, GAL) mit zugehörigen Speicherelementen (RAM, ROM, EEPROM, SD-Card, CF-Card, USB-Stick) die Gasmesseinrichtung 3 und den Betrieb der Gasmesseinrichtung 3 über die Datenverbindung 21 in spezieller Weise zu steuern oder zu beeinflussen.In this 1a only one of the data input/output modules 17 is shown in connection with a control device 9 and a gas measuring device 3 for reasons of a simplified graphic representation. The further data input/output module 17' shown with dashed lines is shown in connection 21' with a further, optional gas measuring device 3', which has at least one gas sensor 3' and an electronic unit 4'. In this illustrated connection variant, the gas measuring device 3' is shown with the gas sensor 5' and the electronic unit 4' with a direct connection 21' to the evaluation system 7, ie without an associated control device being connected in between. In this case, the data is transmitted by means of a direct data connection 21 ′ from the gas measuring device 3 ′ directly to the evaluation system 7 . In the 1a is thus clearly shown that between the evaluation system 7 and the gas measuring device 3, the control device 9 is inserted as an additional component or, as it were, interposed in addition to a configuration known from the prior art consisting of an evaluation system 7 and a gas measuring device 3', or a plurality of gas measuring devices 3' is. This interposition has an effect both in the transmission of data, energy and the provision of gases or the disposal of gases. A gas inlet for test gas or measurement gas 11 , a gas inlet for zeroing gas or air 13 , a gas outlet for exhaust gas 15 and gas connections to the gas measurement device 3 are provided on the control device 9 . The gas connections on the gas measuring device 3 are a gas supply line 18 for supplying gas from the control device 9 to the gas measuring device 3 and a gas removal line 16 for the continuation of. Gas provided by the gas measuring device 3 to the control device 9 . Measurement data are transmitted directly or indirectly from the gas measuring device 3 to the evaluation system 7 via the data connections 19, 21, 21'. The data connections 19, 21 are typically and for example as RS232, RS485, NMEA815, NMEA2000, analog voltage interfaces (0...10 V), analog current interfaces (4...20 mA, 0...20 mA), - with or without digital HART protocol - designed. An energy supply line 23 is optionally provided between the control device 9 and the gas-measuring device 3, which makes it possible to provide energy from the control device 9 to the gas-measuring device 3, but which also makes it possible to provide energy from the gas-measuring device 3 to the control device 9. Alternatively, the optional energy supply line 23 can also be provided between the control device 9 and the evaluation system 7 in order to provide supply energy from the evaluation system 7 to the control device 9 . Furthermore, the control device 9 can also be designed with its own power supply connection to a central power supply unit or with its own power supply. The control device 9 is designed using a control unit 91, for example in a configuration as a programmable or memory-programmable element (μP, μC, SPS, ASIC, FPGA, PAL, GAL) with associated memory elements (RAM, ROM, EEPROM, SD card, CF Card, USB stick) to control or influence the gas measuring device 3 and the operation of the gas measuring device 3 via the data connection 21 in a special way.

Damit sind die Grundkomponenten des Gasmesssystems 1 der 1a in ihrer Anordnung zueinander beschrieben und im Überblick erläutert.The basic components of the gas measuring system 1 are thus 1a described in their arrangement to each other and explained in overview.

In dem Gasmesssystem 1 können als in die Kontrolleinrichtung 9 integrierte, an die Kontrolleinrichtung 9 angebundene oder der Kontrolleinrichtung 9 zugeordnete weitere Komponenten vorhanden sein, wie es sich aus den 1b - 1c schematisch ergibt. Gleiche Komponenten in den 1b bis 1c und in der 1a sind in den 1b bis 1c mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie in der 1a.In the gas measuring system 1, integrated into the control device 9, connected to the control device 9 or assigned to the control device 9 further components can be present, as can be seen from the 1b - 1c results schematically. Same components in the 1b until 1c and in the 1a are in the 1b until 1c denoted by the same reference numerals as in FIG 1a .

In der 1b sind als Ausbildung der Kontrolleinrichtung 9 nach 1a eine spezielle Ausgestaltung einer Kontrolleinrichtung 9' mit einem Prüfgasanschluss 11 und einem Nullungsgasanschluss 13, mit einer zu einem Gastransport geeigneten Pumpeinrichtung 92 mit einer Pumpe 37, beispielsweise ausgestaltet als eine Membranpumpe, zu einer Förderung von Gasmengen in die Gaszuführungsleitung 18 zum Sensor 5 in die Gasmessvorrichtung 3 (1a), ein zu einer Durchflussmessung geeigneter Sensor 35, ein zu einer Druckmessung geeigneter Sensor 36 und eine Ventilanordnung 31 zu einer Umschaltung der Gasströmung zwischen dem Prüfgasanschluss 11 und dem Nullungsgasanschluss 13 angeordnet. An dem Prüfgasanschluss 11 ist ein Prüfgasvorrat 25 mit einem bevorrateten Volumen an gasförmigen oder mit einem bevorrateten Volumen an flüssigem Prüfgas angeordnet. Weiterhin ist in der 1b mit gestrichelter Linienführung ein optionaler Nullungsgasvorrat in Form eines Gasfilterelements 27 an dem Nullungsgasanschluss 13 gezeigt. Das optionale Gasfilterelement 27 dient einer Verminderung von Witterungseffekten, wie beispielsweise Wind aus einer Umgebung 37 und kann als ein zur Umgebung hin offen oder mit einer luft- oder gasdurchlässigen Membran abgetrennter Nullungsgasvorrat 27 ausgestaltet sein.In the 1b are as training the control device 9 after 1a a special configuration of a control device 9' with a test gas connection 11 and a zeroing gas connection 13, with a pump device 92 suitable for gas transport with a pump 37, for example designed as a diaphragm pump, for conveying gas quantities into the gas supply line 18 to the sensor 5 in the gas measuring device 3 ( 1a) , a sensor 35 suitable for a flow measurement, a sensor 36 suitable for a pressure measurement and a valve arrangement 31 for switching over the gas flow between the test gas connection 11 and the zeroing gas connection 13 are arranged. A test gas reservoir 25 with a stored volume of gaseous test gas or with a stored volume of liquid test gas is arranged on the test gas connection 11 . Furthermore, in the 1b an optional zeroing gas supply in the form of a gas filter element 27 at the zeroing gas connection 13 is shown with dashed lines. The optional gas filter element 27 serves to reduce weather effects, such as wind from an environment 37, and can be designed as a zeroing gas supply 27 that is open to the environment or separated by an air- or gas-permeable membrane.

In der 1c sind als Ausbildung der Kontrolleinrichtung 9 nach 1a eine spezielle Ausgestaltung einer Kontrolleinrichtung 9" mit einem an dem Prüfgasanschluss 11 angeschlossenen Gasgenerator 33 zur Erzeugung eines Prüfgases in Verbindung mit einer Ventilanordnung 31 zu einer Umschaltung zwischen einem mittels des Gasgenerators 33 erzeugten Prüfgases und dem als Umgebungsluft 39 vorhandenen Nullungsgas angeordnet.In the 1c are as training the control device 9 after 1a a special configuration of a control device 9" with a gas generator 33 connected to the test gas connection 11 for generating a test gas in connection with a valve arrangement 31 for switching between a test gas generated by means of the gas generator 33 and the zeroing gas present as ambient air 39.

Die 2 zeigt einen schematischen Ablauf 100 des Verfahrens zum Betrieb eines Gasmesssystems 1 (1a) mit Gasmessvorrichtung 3, Auswertesystem 7 (1a) und Kontrolleinrichtung 9 (1a). Gleiche Komponenten in den 1a bis 1c und in der 2 sind in der 2 mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wie in den 1a bis 1c. Die Kontrolleinrichtung 9 gemäß der 1a weist eine Steuereinheit 91 (1a, 1b, 1c) auf, welche eine Umsetzung des schematischen Ablaufs 100 ermöglicht. Der schematische Ablauf 100 stellt einen Ablauf einer Überprüfung der Gasmessvorrichtung 3 mit einem Start 60 mit einem Messbetrieb, einem Wechsel von einem ersten Zustand 61 in einen zweiten Zustand 63, dar.
Im ersten Zustand 61 verbindet die Steuereinheit 91 (1b 1c) die Gasmessvorrichtung 3 direkt mit dem Auswertesystem 7 zu einem Datenaustausch 69 mit Hilfe von Datensignalen 65, 21.the 2 shows a schematic sequence 100 of the method for operating a gas measuring system 1 ( 1a) with gas measuring device 3, evaluation system 7 ( 1a) and control device 9 ( 1a) . Same components in the 1a until 1c and in the 2 are in the 2 denoted by the same reference numerals as in FIGS 1a until 1c . The control device 9 according to the 1a has a control unit 91 ( 1a , 1b , 1c ) which enables the schematic process 100 to be implemented. The schematic process 100 represents a process of checking the gas-measuring device 3 with a start 60 with a measuring operation, a change from a first state 61 to a second state 63.
In the first state 61, the control unit 91 connects ( 1b 1c ) the gas measuring device 3 directly with the evaluation system 7 for a data exchange 69 with the aid of data signals 65, 21.

Im zweiten Zustand 63 unterbindet die Steuereinheit 91 (1b, 1c) den direkten Datenaustausch 69 von der Gasmessvorrichtung 3 an das Auswertesystem 7 und etabliert einen kontrollierten Datenaustausch 69'. In diesem zweiten Zustand 63 wird in dem kontrollierten Datenaustausch 69' statt des Datensignals 65 Ersatz-Datensignal 67 an das Auswertesystem 7 ausgegeben. In diesem zweiten Zustand 63 wird ein Steuersignal 77 erzeugt und an die Pumpeinrichtung 92 ausgegeben, welches eine Dosierung einer Menge eines Gases oder eines Gasgemisches 78 als ein Prüfgas oder Nullungsgas durch die Pumpeinrichtung 92 anfordert. In diesem zweiten Zustand 63 wird das Datensignal 65, 21 von der Gasmessvorrichtung 3 fortlaufend erfasst und in Abhängigkeit des Datensignals 65 wird ein Gaskonzentrationswert 79 bestimmt. In diesem zweiten Zustand 63 wird in Abhängigkeit des Gaskonzentrationswertes 79, sowie wenigstens eines weiteren vorgegebenen Wertes 75 ein Zustand der Gasmessvorrichtung 3 detektiert und dabei unterscheiden, ob kein kritischer Zustand 81 vorliegt oder, ob ein möglicher kritischer Zustand 83 gegeben ist.
Bei Vorliegen des kritischen Zustands 83 wird ein Fehlersignal 73 ausgegeben. Bei Vorliegen des unkritischen Zustands 81 wird kein Fehlersignal 73, sondern in optionaler Weise ein Statussignal 71 ausgegeben. Diese Zustände 81, 83 werden im Datenaustausch 69 an das Auswertesystem 7 übermittelt. Nach der Fehlerausgabe 73, bzw. nach der optionalen Statusausgabe 71 ist der zweite Zustand 63 und damit der Ablauf 100 am Schluss 89 angekommen und beendet. Vorzugsweise wird nach Beendigung des zweiten Zustands 63 der Ablauf 100 mit einem Wechsel in den ersten Zustand 61 fortgesetzt, so dass der reguläre Messbetrieb mit Datenaustausch 65 zwischen Gasmessvorrichtung 3 und Auswertesystem 7 wieder fortgesetzt werden kann. In optionaler Weise kann nach Beendigung des zweiten Zustands 63 im Ablauf 100 ein optionaler dritter oder weiterer Zustand 87 vorgesehen sein, aus dem wiederum optional in den ersten Zustand 61 gewechselt werden kann. Ein solcher dritter Zustand 87 kann beispielsweise eine Anforderung einer Dosierung mittels eines weiteren Steuersignals 77' an die Pumpeinrichtung 92 mit einem weiteren Gas umfassen, beispielsweise zu einer Spülung der Gasmessvorrichtung 3 mit einer vorgegebenen Menge 78' eines Nullungsgases, beispielsweise Luft aus der Messumgebung 39 (1b), bevor wieder in den Messbetrieb zurückgewechselt wird. Dies ergibt den Vorteil, dass das für die Prüfung verwendete Gas oder Gasgemisch 78 nicht erst aus der Gasmessvorrichtung 3, bzw. von dem Gassensor 5 (1a), beispielsweise mittels Diffusion über eine gewisse Zeitdauer, entweichen muss, sondern die Gasmessvorrichtung 3 nach Beendigung des zweiten Zustandes 63 direkt wieder für den Messbetrieb einsatzfähig ist.In the second state 63, the control unit 91 prohibits ( 1b , 1c ) direct data exchange 69 from the gas measuring device 3 to the evaluation system 7 and establishes a controlled data exchange 69'. In this second state 63, a replacement data signal 67 is output to the evaluation system 7 instead of the data signal 65 in the controlled data exchange 69'. In this second state 63, a control signal 77 is generated and output to the pump device 92, which requests metering of a quantity of a gas or a gas mixture 78 as a test gas or zeroing gas by the pump device 92. In this second state 63, the data signal 65, 21 is continuously recorded by the gas measuring device 3 and a gas concentration value 79 is determined as a function of the data signal 65. In this second state 63, depending on the gas concentration value 79 and at least one other predefined value 75, a state of the gas measuring device 3 is detected and a distinction is made as to whether there is no critical state 81 or whether a possible critical state 83 is present.
If the critical state 83 is present, an error signal 73 is output. If the non-critical state 81 is present, no error signal 73 is output, but instead a status signal 71 in an optional manner. These states 81, 83 are transmitted to the evaluation system 7 in the data exchange 69. After the error output 73, or after the optional status output 71, the second state 63 and thus the sequence 100 has arrived at the end 89 and ended. Preferably, after the end of the second state 63, the sequence 100 is continued with a change to the first state 61, so that the regular measuring operation with data exchange 65 between the gas measuring device 3 and the evaluation system 7 can be continued again. Optionally, after the end of the second state 63 in the sequence 100, an optional third or further state 87 can be provided, from which in turn it is optionally possible to switch to the first state 61. Such a third state 87 can include, for example, a request for dosing by means of a further control signal 77' to the pump device 92 with a further gas, for example for flushing the gas measuring device 3 with a predetermined quantity 78' of a zeroing gas, for example air from the measuring environment 39 ( 1b) before switching back to measuring mode. This has the advantage that the gas or gas mixture 78 used for the test does not first come out of the gas measuring device 3 or the gas sensor 5 ( 1a) , for example by means of diffusion over a certain period of time, but the gas measuring device 3 can be used again directly for the measuring operation after the end of the second state 63 .

BezugszeichenlisteReference List

11
Gasmesssystemgas measurement system
3, 3'3, 3'
Gasmessvorrichtunggas measuring device
4, 4'4, 4'
Elektronikeinheitelectronics unit
5, 5'5, 5'
Sensorsensor
77
Auswertesystemevaluation system
9, 9', 9''9, 9', 9''
Kontrolleinrichtungcontrol device
1111
Gaseinlass für Prüfgas oder MessgasGas inlet for test gas or measuring gas
13.13.
Gaseinlass für Nullungsgas/ LuftGas inlet for zero gas/air
1515
Gasauslass für AbgasGas outlet for exhaust gas
1616
Gäsfortführungsleitunggas continuation line
171 ...17n171...17n
Daten- Ein-/Ausgangsmodule (I/O- Module)Data input/output modules (I/O modules)
1818
Gaszuführungsleitung, AnsaugleitungGas supply line, intake line
19, 21, 21'19, 21, 21'
Datenverbindung, DatensignalData connection, data signal
2323
Energieversorgungsleitungpower supply line
25 .25 .
Prüfgasvorrattest gas supply
2727
Gasfilterelement, NullungsgasvorratGas filter element, zero gas supply
2929
Dosierventildosing valve
3131
Ventilanordnungvalve assembly
3333
Gasgeneratorgas generator
3535
Durchflusssensorflow sensor
3636
Drucksensorpressure sensor
3737
Pumpe, Membranpumpepump, diaphragm pump
3939
Umgebung, Messumgebung (Luft)Environment, measurement environment (air)
6060
STARTBEGIN
6161
Erster ZustandFirst state
6363
Zweiter Zustandsecond state
6565
Datensignaldata signal
6767
Ersatz-Datensignalreplacement data signal
69, 69'69, 69'
Datenaustauschdata exchange
7171
Statussignalstatus signal
7373
Fehlersignalerror signal
7575
Vorgegebener Wertdefault value
77, 77'77, 77'
Steuersignalcontrol signal
78, 78'78, 78'
angeforderte dosierte Menge an Gas oder Gasgemischrequested metered amount of gas or gas mixture
7979
Gaskonzentrationswert.gas concentration value.
8181
Unkritischer ZustandNon-critical condition
8383
Kritischer Zustand, Fehlerzustand,critical condition, error condition,
8585
bekanntes Fehlersignalknown error signal
8787
Optionaler dritter ZustandOptional third state
8989
STOPSTOP
9191
Steuereinheitcontrol unit
9292
Pumpeinrichtungpumping device
9393
Datenausgabeeinheitdata output unit

Claims (20)

Gasmesssystem (1) mit einer Gasmessvorrichtung (3), einem Auswertesystem (7) und einer Kontrolleinrichtung (9), wobei die Gasmessvorrichtung (3) - mindestens einen zu einer Ermittlung einer Gaskonzentration einer Gasmenge ausgebildeten Gassensor (5) und - Datenverbindungen (21) zu einer Bereitstellung der ermittelten Gaskonzentration als ein Datensignal (65) an das Auswertesystem (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontrolleinrichtung (9) eine Pumpeinrichtung (92) mit einer Gaszuführungsleitung (18) zu einer Zuführung einer Gasmenge an die Gasmessvorrichtung (3) zugeordnet ist, dass die Kontrolleinrichtung (9) eine Steuereinheit (91) und eine Datenausgabeeinheit (93) aufweist, dass die Gasmessvorrichtung (3) über die Steuereinheit (91) mit dem Auswertesystem (7) für einen Datenaustausch (69) zwischen der Gasmessvorrichtung (3) und dem Auswertesystem (7) verbunden ist, dass in einem ersten Zustand (61) mittels der Steuereinheit (91) die Gasmessvorrichtung (3) mit dem Auswertesystem (7) für einen Datenaustausch (69) direkt miteinander verbindbar ist, dass in einem zweiten Zustand (63) mittels der Steuereinheit (91) der Datenaustausch (69) von der Gasmessvorrichtung (3) an das Auswertesystem (7) unterbindbar ist und statt eines Datensignals (65) der Gasmessvorrichtung (3) ein Ersatz-Datensignal (67) an das Auswertesystem (7) ausgebbar ist, ein Steuersignal (77) an die Pumpeinrichtung (92) ausgebbar ist, welches eine Dosierung einer Menge eines Gases oder eines Gasgemisches durch die Pumpeinrichtung (92) anfordert, das Datensignal (65) von der Gasmessvorrichtung (3) erfassbar, in Abhängigkeit des Datensignals (65) ein Gaskonzentrationswert (79) bestimmbar und in Abhängigkeit des Gaskonzentrationswertes (79), sowie wenigstens eines weiteren vorgegebenen Wertes (75) ein möglicher kritischer Zustand (83) der Gasmessvorrichtung (3) detektierbar sowie bei Vorliegen des kritischen Zustands (93) ein Fehlersignal (73) ausgebbar ist.Gas measuring system (1) with a gas measuring device (3), an evaluation system (7) and a control device (9), wherein the gas measuring device (3) - at least one gas sensor (5) designed to determine a gas concentration of a gas quantity and - data connections (21) for providing the determined gas concentration as a data signal (65) to the evaluation system (7), characterized in that the control device (9) has a pump device (92) with a gas supply line (18) for supplying a quantity of gas to the gas measuring device (3 ) is assigned, that the control device (9) has a control unit (91) and a data output unit (93), that the gas measuring device (3) via the control unit (91) with the evaluation system (7) for a data exchange (69) between the gas measuring device (3) and the evaluation system (7) is connected that in a first state (61) by means of the control unit (91) the gas measuring device (3) with the evaluation esystem (7) can be connected directly to one another for data exchange (69), that in a second state (63) the data exchange (69) from the gas measuring device (3) to the evaluation system (7) can be prevented and takes place by means of the control unit (91). a data signal (65) from the gas measuring device (3), a replacement data signal (67) can be output to the evaluation system (7), a control signal (77) can be output to the pump device (92), which signals a metering of a quantity of a gas or a gas mixture requested by the pumping device (92), the data signal (65) can be detected by the gas measuring device (3), a gas concentration value (79) can be determined as a function of the data signal (65) and as a function of the gas concentration value (79), and at least one further predetermined value ( 75) a possible critical state (83) of the gas measuring device (3) can be detected and an error signal (73) can be output if the critical state (93) is present. Gasmesssystem (1) nach Anspruch 1, wobei die Pumpeinrichtung (92) und/oder eine der Pumpeinrichtung (92) zugeordnete Pumpe (37) in oder an der Kontrolleinrichtung (9) angeordnet ist.Gas measurement system (1) according to claim 1 , wherein the pump device (92) and/or a pump (37) assigned to the pump device (92) is arranged in or on the control device (9). Gasmesssystem (1) nach Anspruch 1, wobei die Pumpeinrichtung (92) und/oder eine der Pumpeinrichtung (92) zugeordnete Pumpe (37) in oder an der Gasmesseinrichtung (3) oder dem mindestens einen Gassensor (5) angeordnet ist.Gas measurement system (1) according to claim 1 , wherein the pump device (92) and/or a pump (37) assigned to the pump device (92) is arranged in or on the gas measuring device (3) or the at least one gas sensor (5). Gasmesssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Pumpeinrichtung (92) einen, mit einem an der Kontrolleinrichtung (9) oder an der Pumpeinrichtung (92) angeordneten Prüfgasanschluss (11) verbundenen Gasgenerator (33) zu einer Erzeugung eines Prüfgases aufweist.Gas measurement system (1) according to one of Claims 1 until 3 , wherein the pump device (92) has a gas generator (33) connected to a test gas connection (11) arranged on the control device (9) or on the pump device (92) for generating a test gas. Gasmesssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei an der Pumpeinrichtung (92) ein mit einem Prüfgasanschluss (11) verbundener Prüfgasvorrat (25) mit einem Volumen an Prüfgas angeordnet ist.Gas measurement system (1) according to one of Claims 1 until 3 , A test gas reservoir (25) connected to a test gas connection (11) having a volume of test gas being arranged on the pump device (92). Gasmesssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Pumpeinrichtung (92) einen mit einem an der Kontrolleinrichtung (9) oder an der Pumpeinrichtung (92) angeordneten Nullungsgasanschluss (13) verbundenen Gasgenerator (33) zu einer Erzeugung eines Nullungsgases aufweist.Gas measurement system (1) according to one of Claims 1 until 3 , wherein the pumping device (92) has a gas generator (33) connected to a zeroing gas connection (13) arranged on the control device (9) or on the pumping device (92) for generating a zeroing gas. Gasmesssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei an der Pumpeinrichtung (92) ein mit einem Nullungsgasanschluss (13) verbundener Nullungsgasvorrat (27) mit einem Volumen an Nullungsgas angeordnet ist.Gas measurement system (1) according to one of Claims 1 until 3 , wherein a zeroing gas reservoir (27) connected to a zeroing gas connection (13) and having a volume of zeroing gas is arranged on the pump device (92). Gasmesssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Pumpeinrichtung (92) eine Ventilanordnung (31) zu einer Umschaltung zwischen einem an einem Prüfgasanschluss (11) vorhandenen Prüfgas und einem an einem Nullungsgasanschluss (13) vorhandenen Nullungsgas in mindestens ein gasführendes Verbindungselement zu der Gasmesseinrichtung (3) aufweist.Gas measurement system (1) according to one of Claims 1 until 7 , wherein the pump device (92) has a valve arrangement (31) for switching between a test gas present at a test gas connection (11) and a zeroing gas present at a zeroing gas connection (13) in at least one gas-carrying connection element to the gas measuring device (3). Verfahren zum Betrieb eines Gasmesssystems (1) nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (91) in einem ersten Zustand (61) die Gasmessvorrichtung (3) mit dem Auswertesystem (7) für einen Datenaustausch direkt miteinander verbindet, wobei die Steuereinheit (91) in einem zweiten Zustand (63) - den Datenaustausch (69) von der Gasmessvorrichtung (3) an das Auswertesystem (7) unterbindet, und statt eines Datensignals (65) der Gasmessvorrichtung (3) ein Ersatz-Datensignal (67) an das Auswertesystem (7) ausgibt, - ein Steuersignal (77) an die Pumpeinrichtung (92) ausgibt, welches eine Dosierung einer Menge eines Gases oder eines Gasgemisches durch die Pumpeinrichtung (92) anfordert, - das Datensignal (65) von der Gasmessvorrichtung (3) erfasst, - in Abhängigkeit des Datensignals (65) einen Gaskonzentrationswert (79) bestimmt, - und in Abhängigkeit des Gaskonzentrationswertes, sowie wenigstens eines weiteren vorgegebenen Wertes (75) einen möglichen kritischen Zustand (83) der Gasmessvorrichtung (3) detektiert - und bei Vorliegen des kritischen Zustands (93) ein Fehlersignal (73) ausgibt.Method for operating a gas measurement system (1). claim 1 , wherein the control unit (91) in a first state (61) directly connects the gas measuring device (3) to the evaluation system (7) for data exchange, wherein the control unit (91) in a second state (63) - the data exchange (69 ) from the gas-measuring device (3) to the evaluation system (7), and instead of a data signal (65) from the gas-measuring device (3), it outputs a substitute data signal (67) to the evaluation system (7), - a control signal (77) to the pump device (92) which requests metering of a quantity of a gas or a gas mixture by the pump device (92), - the data signal (65) is recorded by the gas measuring device (3), - a gas concentration value (79 ) determines, - and depending on the gas concentration value and at least one further specified value (75) detects a possible critical state (83) of the gas measuring device (3) - and if the critical state (9 3) outputs an error signal (73). Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Steuereinheit (91) in dem zweiten Zustand (63), für den Fall, dass kein kritischer Zustand (81) vorliegt, ein Statussignal (71) ausgibt.procedure after claim 9 , wherein the control unit (91) in the second state (63) in the event that no critical state (81) is present, outputs a status signal (71). Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10, wobei die Steuereinheit (91) aus dem zweiten Zustand (63) nach der Detektion des möglichen kritischen Zustandes (83) in den ersten Zustand (61) wechselt.Procedure according to one of claims 9 until 10 , wherein the control unit (91) changes from the second state (63) to the first state (61) after the detection of the possible critical state (83). Verfahren nach Anspruch 9, wobei von der Steuereinheit (91) bei der Detektion des möglichen kritischen Zustandes (83) der wenigstens eine weitere vorgegebene Wert (75) durch einen Vergleichswert oder einen Schwellwert repräsentiert wird.procedure after claim 9 , wherein the at least one further specified value (75) is represented by a comparison value or a threshold value by the control unit (91) upon detection of the possible critical state (83). Verfahren nach Anspruch 9, wobei von der Steuereinheit (91) bei der Detektion des möglichen kritischen Zustandes (83) der wenigstens eine weitere vorgegebene Wert (75) auf einem Vergleich des Gaskonzentrationswertes (79) mit der angeforderten dosierten Menge (78) an Gas oder an Gasgemisch basiert.procedure after claim 9 , wherein the at least one further specified value (75) is based on a comparison of the gas concentration value (79) with the requested metered quantity (78) of gas or gas mixture when the possible critical state (83) is detected by the control unit (91). Verfahren nach Anspruch 9, wobei die von der Steuereinheit (91) angeforderte Dosierung der Menge (78) des Gases oder Gasgemisches durch die Pumpeinrichtung (92) einer vorbestimmten Gasmenge eines Prüfgases entspricht, wobei das als Prüfgas angeforderte Gas oder Gasgemisch geeignet ist, von dem mindestens einen in der Gasmesseinrichtung (3) angeordneten Gassensor (5) qualitativ und/oder quantitativ detektiert zu werden.procedure after claim 9 , wherein the metering of the quantity (78) of the gas or gas mixture requested by the control unit (91) by the pumping device (92) corresponds to a predetermined gas quantity of a test gas, wherein the gas or gas mixture requested as test gas is suitable, of which at least one is in the Gas measuring device (3) arranged gas sensor (5) to be detected qualitatively and / or quantitatively. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die von der Steuereinheit (91) angeforderte Dosierung der Menge des Gases oder Gasgemisches durch die Pumpeinrichtung (92) einer vorbestimmten Gasmenge eines Nullungsgases entspricht.procedure after claim 9 , wherein the metering of the quantity of gas or gas mixture requested by the control unit (91) by the pumping device (92) corresponds to a predetermined quantity of gas of a zeroing gas. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei die von der Steuereinheit (91) angeforderten Dosierungen von Nullungsgas oder Prüfgas in einer zeitlichen Abfolge eines Prüfzyklus erfolgen.procedure after Claim 14 or 15 , wherein the metering of zeroing gas or test gas requested by the control unit (91) takes place in a time sequence of a test cycle. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Prüfzyklus eine Abfolge aus einer Dosierung eines Nullungsgases, zeitlich gefolgt von einer Dosierung mindestens eines Prüfgases umfasst.procedure after Claim 16 , wherein the test cycle comprises a sequence of a metering of a zeroing gas followed in time by a metering of at least one test gas. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Prüfzyklus eine Abfolge aus einer Dosierung mindestens eines Prüfgases, zeitlich gefolgt von einer Dosierung eines Nullungsgases umfasst.procedure after Claim 16 , wherein the test cycle comprises a sequence of dosing of at least one test gas followed in time by dosing of a zeroing gas. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Prüfzyklus eine Abfolge aus einer Dosierung eines Nullungsgases, zeitlich gefolgt von einer Dosierung mindestens eines Prüfgases, daran anschließend zeitlich gefolgt von einer Dosierung eines Nullungsgases umfasst.procedure after Claim 16 , wherein the test cycle comprises a sequence of dosing of a zeroing gas, followed in time by dosing of at least one test gas, then followed in time by dosing of a zeroing gas. Verfahren nach Anspruch 9 oder nach Anspruch 10, wobei das Fehlersignal (73) oder das Statussignal (71) im Datenaustausch (65) in Form eines dem Auswertesystem (7) bekannten Signals (85), beispielsweise als ein Drahtbruch-Signal oder als ein anderes bekanntes Fehlersignal (73), an das Auswertesystem (7) übertragen werden.procedure after claim 9 or after claim 10 , The error signal (73) or the status signal (71) in the data exchange (65) in the form of the evaluation system (7) known signal (85), for example as a wire breakage signal or as another known error signal (73) to the evaluation system (7).
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