DE2534214A1 - Vollelektronische ueberwachung von gasen auf feste schwebestoffe und russdichte - Google Patents

Description

• Vollelektronische Überwachung von Gasen auf feste Schwebestoffe
• und uns Rußdichte Stand der Technik Geräte zur manuellen oder halbautomatischen Messung von festen Schwebestoffen oder zur Bestimmung der Rußdichte von Feuerungsstätten sind bekannt.
• Hierbei wird dem zu prüfenden Gas über eine manuelle oder elektrisch betriebene Pumpe eine Probe entnommen, die durch ein Filterpapier gepreßt wird, welches ein bestimmtes Reflextionsverhalten haben muß.
• Der Probestreifen wird mit einer Vergleichsskala verglichen (Trübung 0-10), die von 0=weiß bis 10=schwarz die Grauwerte nach einer 10%igen Teilung zuläßt.
• Der Gesetzgeber hat die besonderen Anforderungen für die Überprüfung von Feuerungsstätten auf Emission in der 2. Durchführungsverordnung des Bundes-Immissions 43chutzgesetzes festgeschrieben und verabschiedet.
• Aufgabe der Erfindung Eine eindeutige Bestimmung der festen Schwebestoffe insbesondere Ruß muß nach dem bisher verwendeten Verfahren immer subjektiv sein, und ist noch dazu mit erheblichem Zeitaufwand verbunden. Des weiteren können insbesondere bei Ruß Ölderlvate mitgeführt werden, die eine zusätzliche Prüfung notwendig machen, z. B. der Pyridin-Test.
• Die Aufgabe der Erfindung ist es, mittels eines objektiven Meßverfahrens die Nachteile der bis heute praktizierten subjektiven Meßmethode auszuschalten und ein Gerät zu einem akzeptablen Preis, auch für kleinere Feuerungsstätten, herzustellen, welches beim Überschreiten der vom Gesetzgeber gezogenen Grenzen für Immissionen den Betreiber der Anlage optisch und akustisch warnt, so daß über die dafür Verantwortlichen die Anlage wieder in den tolerierten Bereichen gefahren werden kann.
• Funktionsbes chreibung Dem Rauchgaskern wird über einen Schraubenverdichter hoher Leistung eine Probe mit einer Geschwindigkeit von 4 m/sec. bezogen auf eine Rauchgastemperatur von +3200C und einem Druck von 1. 004 mbar = 753 Gbrr und einem Volumen von 90 1 entnommen. Bei diesen Werten ist eine gleichzeitige Messung des CO2-Gehalts der Probe unmittelbar möglich.
• Die Probe wird durch die Infrarot-Meßstrecke geführt und erzeugt am. Empfang er eine der Trübung der Rauchgase analoges Signal.
• Über einen Operationsverstärker gemäß beigefügtem Wirkschaltplan wird die nun entstandene Differenz zur Referenzspannung gemäß beigefügtem Nomogramm als Meßwert angezeigt. Liegt der Meßwert über der zulässigen Rußzahl 3 (RZ) so wird über einen Schwellwertschalter ein Fernwarngerät angesteuert, welches der optischen und akustischen Signalgabe dient. Das akustische Signal kann über eine Quittungstaste gelöscht werden, das optische Signal bleibt so lange bestehen, bis die Feuerungsanlage unter die zulässige RZ 3 gebracht worden ist.
• Um eine Verschmutzung der Meßkammer bei unzulässig hohem Rußgehalt der Probe zu vermeiden, wird der Schraubenverdichter zur Probenahme über einen Thyristor gesperrt und kann erst nach Quittieren wieder in Betrieb genommen werden.
• Eichung Mit einem auf Rußzahl 4 geeichten Gerät wird über einen Oszillographen das Differenzsignal fotografisch festgehalten. Das Schirmbildfoto dient dann bei der Serienfertigung der Eichung weiterer Geräte.

Claims (1)

1. Haup~anspruct7 Meßstrecke zur optoelektronischen Bestimmung der Dichte von festen Schwebestoffen in Gasen dadurch gekennzeichnet, daß die zu prüfenden Gase von einem Lichtstrahl durchdrungen werden, dessen Wellenlänge größer als 1.000 nm ist.

   Anspruch II Meßstrecke nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl von einem Halbleiter (als Sender) emittiert wird.

   Anspruch III Nach Anspruch II dadurch gekennzeichnet, daß als Sender ein Halbleiter eine Diode auf Indium-Gallium-Arsenid-Basis ist.

   Anspruch IV Nach Anspruch I-III dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Lichtstrahl beaufschlagte Empfänger ein epitaktischer Si-Planar-Phototransistor oder eine Photo-Diode ist.

   Anspruch V Nach Anspruch IV dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger in "Open-Basis"-Schaltung betrieben wird.

   Anspruch VI Nach Anspruch IV dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger in Basisschaltung mit Emitterfolger betrieben wird.

   Anspruch VII Nach Anspruch V oder VI dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger eine Ausgangsspannung erzeugt, die analog der Trübung die durch die Schwebestoffe in den zu prüfenden Gasen erzeugt wird.

   Anspruch VIII Nach Anspruch VII dadurch gekennzeichnet, daß neben dem eigentlichen Empfänger eine vergleichende Referenzspannung erzeugt wird.

   Anspruch IX Nach Anspruch vm dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannung durch einen Generator (z. B. Rechteck oder Sägezahn) erzeugt wird, oder mit einem RC-lDifferenzierglied verglichen wird.

   Anspruch X Nach einem oder mehreren der Ansprüche I - IX dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz der Ausgangsspannung als Meßwert benutzt wird.

   Anspruch XI Nach Anspruch X dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwert der Differenzspannung mit einem Operationsverstärker einem Magnetverstärker oder einer ähnlichen Einrichtung umgeformt wird.

   Anspruch XII Nach Anspruch I - XI dadurch gekennzeichnet, daß neben der kontinuierlichen Messung ein programmierbarer Festwertspeicher in TTL-Technik (ROM) zur Intervallmessung eingesetzt wird.

   Anspruch XIII Nach Anspruch II - IV dadurch gekennzeichnet, daß Sender und Empfänger nicht in der eigentlichen Meßkammer angeordnet sind, sondern extern über eine lichtleitende Glasfiberstrecke das Eingangssignal erzeugen.