DE3914664A1 - Sensor zur ermittlung bzw. anzeige der erschoepfung eines adsorptionsmittel-bettes - Google Patents

Sensor zur ermittlung bzw. anzeige der erschoepfung eines adsorptionsmittel-bettes

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DE3914664A1
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor zur An­ zeige der Erschöpfung eines Adsorptionsmittel-Bettes sowie Adsorptionsmittel-Betten, bei denen solche Sensoren An­ wendung finden.
Filter und Atemgeräte bzw. Gasmasken, die man über dem Gesicht trägt, werden bei vielen Beschäftigungen als Schutz gegen toxische Dämpfe angewandt. Zur Zeit gibt es keine schnelle und genaue Möglichkeit, den Status eines gebrauchten oder teilweise gebrauchten Atemgeräts zu be­ stimmen. Zu Vorschlägen zur Beurteilung der Gebrauchsdauer gehören die genaue Registrierung der Einsatzzeit, die pe­ riodische Prüfung des Durchbruchs und Farbwechsel-Indika­ toren. Diese Methoden zeigen nur den Status des Atemgeräts an und führen oft, wie im Falle des Durchbruch-Ver­ suchs zu einer Erschöpfung des Filters, wodurch das Atem­ gerät unbrauchbar wird. Die ideale Lösung dieses Problems besteht in eimer Filterpatrone in der ein Indikator oder Alarmanzeiger inkorperiert ist, die das Ende der brauch­ baren Lebensdauer des Atemgeräts signalisiert.
Idealerweise sollte ein Sensor zur Anzeige der Erschöpfung eines Adsorptionsmittel-Bettes in einem Atemgerät alle Dämpfe anzeigen, die das Adsorptionsmittel entfernen kann. Weiterhin soll der Sensor über den gesamten Temperatur- und Druckbereich, der normalerweise bei der Anwendung des Adsorptionsmittels anzutreffen ist, operabel sein. Dies bedeutet, daß der Sensor bei Temperaturen von -54°C bis +44°C und Drücken von 0,8 bis 1,2 Atmosphären zum per­ sönlichen Schutz einsatzfähig sein muß, wobei es für starken Druck, Vakuum, Feuchtigkeit und solchen Tempera­ turbedingungen ausgelegt sein kann, wie man sie bei in­ dustriellen und militärischen Einsätzen antrifft. Der Sen­ sor muß auch befähigt sein, alle Einsatzbedingungen aus­ zuhalten, die für das Adsorptionsmittel gelten, d.h. er muß lageunempfindlich, stoß- und vibrationsbeständig sowie solange lagerstabil und mindestens so lange einsatzfähig sein, wie das Adsorptionsmittel selbst. Schließlich muß der Sensor eine Anzeigezeit haben, die den Anwender hinsicht­ lich der Erschöpfung des Adsorptionsmittel-Bettes genügend lange warnt.
Eine Lösung diese Problems besteht darin, daß man die Ge­ genwart aller möglichen toxischen Gase, die von dem Ad­ sorptionsmittel herrühren, mit einem Anzeigegerät ermit­ telt, das gegenüber allen toxischen Gasen, die das Ad­ sorptionsmittel adsorbieren kann, empfindlich ist.
Ein Beispiel dieser Methode ist z.B. in der US-PS 39 02 485 beschrieben. Bei dieser Methode ragen zwei benachbarte Elektroden, von denen mindestens eine mit einem basischen Stickstoff enthaltenden Polymeren von hohem elektrischen Widerstand überzogen ist, in ein in einem Behälter befind­ liches elektrisch leitfähiges Medium, beispielsweise Aktivkohle. Die überzogene Elektrode ist in Reihe mit Signaleinrichtungen verbunden, die ein akustisches oder sichtbares Signal abgeben. Der Überzug der Elektrode bildet ein elektrisch leitfähiges quaternäres Ammoniumsalz in Gegenwart des ausgewählten oder vorbestimmten toxischen Gases, wodurch der elektrische Widerstand des Polymer­ überzuges erniedrigt und der elektrische Stromkreis zwischen den Elektroden durch die Aktivkohle geschlossen wird. Dies aktiviert die Signaleinrichtungen zur Erzeugung eines Alarmsignals.
Sensoren, die zur Anzeige der Anwesenheit von toxischen Gasen zur Anwendung in Kombination mit herkömmlichen Gas­ filter-Atemgeräten ausgelegt sind zeigen jedoch verschie­ dene Nachteile. Erstens sind diese Sensoren im allgemei­ nen verhältnismäßig teuer im Vergleich zu den Kosten des Adsorptionsmittel-Bettes. Zweitens sind die typischen Sensoren nur gegenüber wenigen bzw. einigen der potentiel­ len toxischen Gase empfindlich, d.h. die Sensoren sind etwas selektiv hinsichtlich ihrer Anzeige von Gasen und Dämpfen. Ferner müssen Sensoren, die Gase in dem Förder­ quantum des Adsorptionsmittel-Bettes anzeigen, alles an­ zeigen, was durch das Bett kommt. Dies ist ein schwieriges Problem, das es nahezu unmöglich ist, vorauszusagen, welche toxischen Gase von dem Atemgerät adsorbiert werden und welchen der Anwender des Atemgeräts ausgesetzt sein kann. Dies macht die Auslegung bzw. Gestaltung der Sen­ soren, die befähigt sind, alles anzuzeigen, was durch das Bett kommt, sehr schwierig und im Grunde genommen unmög­ lich. Außerdem müssen Sensoren zur Anzeige der Anwesenheit von toxischen Gasen in dem Adsorptionsmittel-Bett für die gleichen Gase und Dämpfe signifikant unterschiedliche Reaktionsfähigkeit aufweisen als das Adsorptionsmittel- Bett selbst. Dies bewirkt oft eine vorzeitige Anzeige der Erschöpfung des Adsorptionsmittel-Bettes, oder aber, was viel gefährlicher ist, daß das Alarmsignal zu spät erzeugt wird und toxische Gase durch das Adsorptionsmittel-Bett zu dem Anwender gelangen.
Dem zufolge besteht ein Bedarf an einem verbesserten Sen­ sor, der in Kombination mit einem Adsorptionsmittel-Bett eingesetzt werden kann, um in einer Realzeitwarnung die Erschöpfung des Adsorptionsmittel-Bettes anzuzeigen und damit verhindert, daß die Person gefährlichen Dämpfen aus­ gesetzt wird. Außerdem muß der Sensor wie vorstehend be­ reits angedeutet, preiswert, niederenergetisch, klein, stabil, uneben und vollständig zuverlässig sein.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen solchen Sensor, der brauchbar in der Anzeige der Erschöpfung eines Ad­ sorptionsmittel-Bettes ist. Zu dem Sensor gehört ein gegen Dämpfe empfindliches Medium, das auf die durch das Adsorp­ tionsmittel-Bett adsorbierten Dämpfe anspricht und zwar im wesentlichen in der gleichen Weise wie das Adsorptionsmit­ tel gegenüber den adsorbierten Dämpfen. Zu dem Sensor ge­ hören auch Einrichtungen zur Angabe der Eigenschaften des gegen Dämpfe empfindlichen Mediums, die in Bezug zu der Ansprechbarkeit des gegen Dämpfe empfindlichen Mediums gegenüber den durch das Adsorbtionsmittel adsorbierten Dämpfen steht.
In einer zweiten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung ein Adsorptionsmittel-Bett-Sicherheitsalarm­ system zur Ermittlung und Signalisierung der Erschöpfung eines Adsorptionsmittel-Bettes. Zu dem Alarmsystem gehören eine Sensoreinrichtung und Einrichtungen zur Erzeugung eines Alarmsignals. Zu der Sensoreinrichtung gehört ein gegen Dämpfe empfindliches Medium, das auf die durch das Adsorptionsmittel-Bett adsorbierten Dämpfe anspricht, und zwar im wesentlichen in der gleichen Weise wie das Adsorp­ tionsmittel gegenüber den adsorbierten Dämpfen. Zu der Sensoreinrichtung gehören auch Einrichtungen zur Angabe der Eigenschaft des gegen Dämpfe empfindlichen Mediums, die in Bezug zu der Ansprechbarkeit des gegen Dämpfe empfindlichen Mediums gegenüber den durch das Adsorptions­ mittel adsorbierten Dämpfen steht. Die Einrichtungen zur Erzeugung eines Alarmsignals sprechen auf eine Änderung einer Eigenschaft an, die von den Warneinrichtungen ge­ meldet wird.
In einer dritten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung ein Gerät das bei der Adsorption schädlicher oder unerwünschter Dämpfe Anwendung findet und das die Erschöpfung des Adsorptionsmittels signalisiert, um zu verhindern, daß schädliche oder unerwünschte Dämpfe durch das Gerät fließen. Zu dem Gerät gehören ein Gehäuse mit einer Einlaß- und einer Auslaßeinrichtung. Es hat auch ein in dem Gehäuse eingeschlossenes Adsorptionsmittel-Bett. In dem Adsorptionsmittel-Bett befindet sich eine Sensor­ einrichtung. Zu der Sensoreinrichtung gehört ein gegen Dämpfe empfindliches Medium, das auf die durch das Adsorp­ tionsmittel-Bett adsorbierten Dämpfe anspricht und zwar im wesentlichen in der gleichen Weise wie das Adsorptions­ mittel gegenüber den adsorbierten Dämpfen. Zu der Sensor­ einrichtung gehören auch Einrichtungen zur Angabe der Eigenschaft des gegen Dämpfe empfindlichen Mediums, die in Bezug zu der Ansprechbarkeit des gegen Dämpfe empfind­ lichen Mediums gegenüber den durch das Adsorptionsmittel adsorbierten steht. Schließlich gehören zu dem Gerät Ein­ richtungen zur Erzeugung eines Alarmsignals. Diese Ein­ richtungen zur Erzeugung eines Alarmsignals sprechen auf eine Änderung in der Eigenschaft des gegen Dämpfe empfind­ lichen Materials an, die von den Warneinrichtungen gemel­ det wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen niederenergetischen, preiswerten und zuverlässigen Sensor zur Verfügung zu stellen, der in einem Atemgerät einge­ baut werden kann und eine Realzeitwarnung abgibt, bei Erschöpfung des Adsorptionsmittel-Bettes.
Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Sensor zum Einsatz in Adsorptionsmittel-Betten zur Ver­ fügung zu stellen, der gegenüber den zu absorbierenden Dämpfen im wesentlichen in der gleichen Weise anspricht wie das Adsorptionsmittel gegenüber den zu adsorbierenden Dämpfen. Dies bedeutet, daß der Sensor im wesentlichen auf alle Dämpfe anspricht, für deren Entfernung das Adsorp­ tionsmittel ausgelegt ist.
Außerdem gehört zur Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Schaffung eines Sensors zum Einsatz in einem Adsorptions­ mittel-Bett-Alarmsystem, der die Anzahl falscher Alarme und die Nichtmeldung von Alarmen, die gemeldet werden sollten, minimalisiert.
Weiterhin gehört zur Aufgabe zur vorliegenden Erfindung die Schaffung eines Sensors zum Einsatz in einem Adsorp­ tionsmittel-Bett-Alarmsystem, der nur auf die Stoffe an­ spricht, für die das Adsorptionsmittel ausgelegt ist zu adsorbieren.
Weitere Aufgabenbereiche ergeben sich für den Fachmann aus den folgenden Ausführungen, wobei darauf hinzuweisen ist, daß die vorliegende Erfindung zwar in Bezug auf ein Per­ sonen-Schutzgerät unter Verwendung von kohlenstoffartigen Adsorptionsmitteln beschrieben ist, daß sie aber im Prin­ zip ohne weiteres auch z.B. auf Festbett-Adsorptionsmit­ tel zur Reinigung und Desodorisierung von Luft und andere Adsorptionsmittel angewandt werden kann, z.B. für Moleku­ larsiebe, polymere Materialien und chromatographische Stationär-Phasen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 6b weiterhin erläutert, ohne sie jedoch darauf zu beschrän­ ken.
Fig. 1 zeigt in Frontansicht in perspektivischer Darstellung einen Mann, der ein mit einem chemischen Filter ausgestattes Atemgerät (Gasmaske) trägt, das mit einem Alarmsystem gemäß der vorliegenden Erfin­ dung versehen ist.
Fig. 2 zeigt im Querschnitt einen Sensor gemäß der vorliegenden Erfindung mit interdigitalen Elektroden die mit einem Adsorbptions-Überzug versehen sind.
Fig. 3 zeigt eine Ansicht einer alternativen Ausführungsform des Sensors gemäß der vorliegenden Erfindung, ein­ schließlich Schaltkreis.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch eine Filterpatrone, die mit einem Alarmsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist.
Fig. 5a zeigt in graphischer Darstellung einen Durchbruch- Versuch für Benzol, wobei der Sensor in einer Tiefe von 25% vom Einlaß des Adsorptionsmittel-Bettes angeordnet ist.
Fig. 5b zeigt in graphischer Darstellung einen Durchbruch-Ver­ such für Benzol, bei dem der Sensor in einer Tiefe von 50% vom Einlaß des Adsorptionsmittel-Bettes angeordnet ist.
Fig. 5c zeigt in graphischer Darstellung einen Durchbruch-Ver­ such für Benzol, bei dem der Sensor in einer Tiefe von 75% vom Einlaß des Adsorptionsmittel- Bettes angeordnet ist.
Fig. 6a zeigt in graphischer Darstellung einen Durchbruch-Ver­ such für Benzol, bei dem der Sensor in einer Tiefe von 25% vom Einlaß eines angefeuchteten Adsorptionsmittel-Bettes angeordnet ist.
Fig. 6b zeigt in graphischer Darstellung einen Durchbruch-Ver­ such für Benzol, bei dem der Sensor in einer Tiefe von 75% vom Einlaß eines angefeuchteten Adsorptionsmittel-Bettes angeordnet ist.
Das in Fig. 1 dargestellte mit einem chemischen Filter ausgerüstete Atemgerät ist ein herkömmliches Gerät vom Kinntyp, z.B. vom Typ GMP wie es von der Firma Mine Safety Appliances Company of Pittsburgh, Pennsylvania, herge­ stellt wird. Aufgrund der begrenzten Kapazität wird dieses Gerät von Mine Safety Appliances Company nur zum Atem­ schutz gegen toxische Gase und Dämpfe empfohlen, die Kon­ zentrationen von 0,5 Vol.-% nicht überschreiten. Dieses Atemgerät ist dargestellt in Verbindung mit einem Alarm­ system gemäß der vorliegenden Erfindung. Dazu gehört eine Filterpatrone 11, bestehend aus einem oval geformten Kör­ per 12, einer unteren Begrenzungswand 13 und einer oberen Begrenzungswand 14, die dazu dienen, die offenen unteren und oberen Enden des Körpers 12 zu schließen. Die untere Begrenzungswand 13 weist eine Sieböffnung 16 auf, die als Einlaß zur Filterpatrone 11 dient und die versiegelbar ist, wenn die Filterpatrone nicht benützt wird. In einem herkömmlichen Atemgerät ist am Boden der Filterpatrone 11 ein Filter (nicht dargestellt) zur Filterung von teilchen­ förmigen Materialien, beispielsweise toxischem Staub und dergleichen, montiert. Rohr 17 liefert eine Gasverbindung zwischen der oberen Begrenzungswand 14 und der Gesichts­ maske 18 und dient als Auslaß der Filterpatrone 11. Kör­ per 12 begrenzt einen offen Gasdurchgang durch die Filter­ patrone 11, so daß der Atembereich des Trägers mit der Umgebungsluft nach Filterung durch die Filterpatrone 11 in Verbindung steht. Der Körper 12 schließt auch ein darin angeordnetes Alarmgehäuse ein, das den Schaltkreis des Alarmsystems umgibt.
Fig. 2 zeigt einen gegenüber Dämpfen empfindlichen Sen­ sor 20, der einen Träger 21, eine erste Elektrode 22 und eine zweite Elektrode 23 umfaßt. Über den Elektroden 22 und 23 befindet sich ein Überzug aus einem gegen Dämpfe empfindlichen Medium 24. Die erste Elektrode 22 und die zweite Elektrode 23 sind bei dieser Ausführungsform inter­ digital, d.h. ineinandergreifend angeordnet. Diese inein­ andergreifende Anordnung der Elektroden stellt eine bevor­ zugte Elektrodenanordnung dar.
Fig. 3 zeigt ein Alarmsystem gemäß der vorliegenden Erfin­ dung. Das Alarmsystem umfaßt ein Sensorteil 30 und einen Schaltkreis 31. Das Sensorteil 30 ist hergestellt aus einem Träger 32, der auf seiner Oberfläche eine erste Elektrode 33, eine erste Referenz-Elektrode 35, eine zweite Elektrode 34 und eine zweite Referenz-Elektrode 36 aufweist. Auf der Oberfläche des Trägers 32 befindet sich außerdem ein passiver Überzug 37 und ein aktiver Über­ zug 38, beide hergestellt aus einem gegen Dämpfe empfind­ lichen Material. Der passive Überzug steht in Kontakt mit den Elektroden und klebt an der zweiten Elektrode 34 und der zweiten Referenz-Elektrode 36. Der aktive Überzug steht in Kontakt mit den Elektroden und klebt an der ersten Elektrode 33 und der ersten Referenz-Elektrode 35. Bei dieser Ausführungsform sind die Elektroden 33, 34 und die Referenz-Elektroden 35, 36 identisch und können ent­ sprechend ausgetauscht werden.
Der Schaltkreis 31 umfaßt eine Lithiumbatterie 40, einen ersten strombegrenzenden Widerstand 41 und einen zweiten strombegrenzenden Widerstand 42. Der erste Pol 43 der Lithiumbatterie 40 ist über die Stromführungen 44 und 45 mit der ersten Elektrode 33 bzw. der zweiten Elektrode 34 verbunden. Der zweite Pol 46 der Lithiumbatterie 40 ist mit dem ersten Widerstand 41 und dem zweiten Widerstand 42 mittels der Stromführungen 47 bzw. 48 verbunden. Der Draht 49 verbindet den ersten Widerstand 41 mit der ersten Referenz-Elektrode 35 und der Draht 50 verbindet den zwei­ ten Widerstand 42 mit der zweiten Referenz-Elektrode 36. Der Draht 49 ist auch über den Verbindungspunkt 51 mit der Leitung 53 verbunden, die zu der LCD-Alarmeinrichtung 55 führt. Der Draht ist auch über den Verbindungspunkt 52 mit Leitung 54 verbunden, die zu der LCD-Alarmeinrichtung 55 führt. Verbindungen können auch hergestellt werden zu den anderen Hälften von jeder der Elektroden 33, 34, 35, 36, da sie gegen Dämpfe empfindliche Widerstandselemente dar­ stellen; sie können aber auch in komplizierteren Schalt­ kreisen eingesetzt werden für weitere Messungen, wodurch das Gerät noch zuverlässiger, beständiger und wirksamer wird. Die LCD-Alarmeinrichtung 55 enthält alle erforder­ lichen Komponenten, um ein Ungleichgewicht oder Änderungen in dem Sensorschaltkreis/Brücken-Schaltkreis zu signali­ sieren. Natürlich stellt dies nur ein Beispiel von vielen Möglichkeiten dar, die man zur Messung und Anzeige von Änderungen, die in dem gegen Dämpfe empfindlichen Element auftreten, auswählen kann. Jeder Schaltkreis, der ent­ sprechende Messungen machen kann und der den hier gestell­ ten Anforderungen genügt, kann mit dem Sensorelement ver­ bunden werden.
In Fig. 4 ist eine Filterpatrone 11 dargestellt mit einem Körper 12, einer unteren Begrenzungswand 13, einer oberen Begrenzungswand 14, einem Alarmgehäuse 15, einer Sieb­ öffnung 16 und dem Rohr 17. Im Inneren des Körpers 12 ist ein Filter 19, hergestellt aus einem Adsorptionsmaterial, beispielsweise Aktivkohle. Im Inneren des Alarmgehäuses befindet sich der Schaltkreis 31, der mit dem Sensor­ teil 30 über die Stromzuführungen 49 und 50 verbunden ist. Das Sensorteil 30 befindet sich an einer Stelle, die näher dem Rohr 17 (Auslaß) der Filterpatrone liegt als die Sieb­ öffnung 16 (Einlaß) in dieser Figur.
Bei der einfachsten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt der in Fig. 2 dargestellte Sensor 20 einen Träger 20, der aus einem innerten Material herge­ stellt sein kann. Auf der Oberfläche des Trägers 21 be­ findet sich eine erste Elektrode 22 und eine zweite Elek­ trode 23, die vorzugsweise interdigital zueinander ange­ ordnet sind. Diese Elektroden können aus jedem geeigneten leitfähigen Material hergestellt sein, wobei Gold, Platin, Silber oder Kohlenstoff Beispiele von bevorzugten Materia­ lien sind. Die Elektroden 22, 23 werden mit der Oberfläche des Trägers durch irgendeine der herkömmlichen Methoden erzeugt. Es ist wünschenswert, die Elektroden 22, 23 eng zusammen zu plazieren, um Effekte infolge einer Nicht­ gleichmäßigkeit des Überzuges aus dem gegen Dämpfe empfindlichen Medium 24 auf den Elektroden 22, 23 zu mi­ nimalisieren.
Das dampfempfindliche Medium 24 bedeckt vorzugsweise die gesamte Oberfläche und zwar sowohl von der ersten Elektro­ de 22 als auch von der zweiten Elektrode 23. Das dampf­ empfindliche Medium 24 wird so ausgewählt, daß es auf die durch das Filter 19 zu adsorbierenden Dämpfe im wesent­ lichen in der gleichen Weise anspricht wie das Adsorp­ tionsmittel in dem Filter 19, das die Dämpfe zu adsorbie­ ren hat. Die am meisten bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß das dampf­ empfindliche Medium 24 das gleiche Material ist wie es als Adsorptionsmittel in dem Filter 19 Anwendung findet. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Empfindlichkeit des dampfempfindlichen Mediums 24 gegenüber den Dämpfen die gleiche ist, die das Adsorptionsmittel gegenüber den Dämpfen hat. Es ist nicht notwendig, daß das dampfempfind­ liche Medium 24 ein typisches Elektrolytmaterial ist. Vielmehr ist der wichtige Faktor darin zu sehen, daß das dampfempfindliche Medium 24 eine Veränderung des Wider­ standes oder anderer meßbarer Eigenschaften nach Kontakt mit den Dämpfen anzeigt, die das Adsorptionsmittel adsor­ bieren soll. Demzufolge gehören zu Beispielen von Adsorp­ tionsmitteln, die als dampfempfindliches Medium 24 gemäß der Erfindung brauchbar sind, Kieselerde, Silikagel, Alu­ miniumoxyd, Molekularsiebe, Trockenmittel und dergleichen. Das dampfempfindliche Medium 24 weist im allgemeinen eine Schichtdicke von etwa 5,0×10-8 cm bis etwa 0,1 cm, vorzugsweise von 5,0×10-6 cm bis 1,0×10-2 cm auf.
Die Schichtdicke des dampfempfindlichen Mediums 24 kann aber auch dicker oder dünner sein was von der Empfind­ lichkeit und der vom Sensor gewünschten Ansprechzeit ab­ hängt.
Es ist besonders wichtig gemäß der vorliegenden Erfindung eine Ansprechbarkeit bzw. Empfindlichkeit gegenüber den zu adsorbierenden Dämpfen zu erhalten, die im wesentlichen gleich der Ansprechbarkeit bzw. Empfindlichkeit des Ad­ sorptionsmittels in dem Filter gegenüber den zu adsorbie­ renden Dämpfen ist. Mit im wesentlichen der gleichen An­ sprechbarkeit bzw. Empfindlichkeit ist gemeint, daß das dampfempfindliche Medium 24 ein Wechsel in einer meßbaren Eigenschaft zeigt, beispielsweise dem Widerstand, der Impedanz, der elektrischen Kapazität, dem Gewicht, der Temperatur, der Fotoeigenschaften, des Hitzeflußes, der Piezoelektrizität, der Pyroelektrizität oder einer meß­ baren Eigenschaft, die von dem Sensor (die dampfempfind­ liche Einrichtung) leicht wahrgenommen werden kann, wenn es den gleichen Bedingungen ausgesetzt ist, unter denen das Adsorptionsmittel die Dämpfe adsorbiert. Die Verän­ derung in der meßbaren Eigenschaft muß, in einigen Fällen, unter diesen Bedingungen proportional der Adsorptionsmenge durch das Adsorptionsmittel sein. Im einfachsten Fall wird das gleiche Material sowohl als Adsorptionsmittel als auch als dampfempfindliches Medium 24 eingesetzt. Setzt man unter gleichen Bedingungen sowohl das Adsorptionsmittel als auch das dampfempfindliche Mittel 24 den Dämpfen aus, so werden beide in gleichem Maße die Dämpfe adsorbieren und beide zeigen demzufolge die gleiche Ansprechbarkeit, nämlich eine Ansprechbarkeit gegenüber den Dämpfen, die proportional dem Ausmaß der Adsorption ist. Dann ist es eine einfache Sache, eine Eigenschaft des dampfempfind­ lichen Mediums 24, die sich bei Dampfadsorption ändert, zu messen und von da an die Veränderung in der gemessenen Eigenschaft bei verschiedenen Dampfkonzentrationen zu eichen, um auf diese Weise einen zuverlässigen Indikator zu erhalten, der anzeigt, wie viel Adsorption stattge­ funden hat an der Stelle im Adsorptionsmittel-Bett, wo sich das dampfempfindliche Medium 24 befindet. Dies kann in Kombination mit anderen nachfolgend diskutierten Fak­ toren dazu benutzt werden, um den Schwellenwert (Menge an Veränderung in der meßbaren Eigenschaft) zu bestimmen, bei dem der Alarm vom Sensor ausgelöst wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein anderer Weg als im Stande der Technik beschritten, um den Punkt der Er­ schöpfung des Adsorptionsmittels in einem Adsorptionsmit­ tel-Bettes zu bestimmen. Da die vorliegende Erfindung den Einsatz des Adsorptionsmittels als Dampfanzeigematerial vorschlägt, ermittelt die vorliegende Erfindung den Zu­ stand der Adsorptionsoberfläche anstelle der einzelnen Gase oder Gasmischungen, die durch das Bett kommen, wie dies gemäß des Standes der Technik getan wird. Beispiels­ weise kann man ein dampfempfindliches Medium 24 aus Aktivkohle im Innerem eines Adsorptionsmittel-Bettes ein­ setzen. Solange die Oberfläche des Aktivkohle-Adsorptions­ mittels aktiv ist, verbleibt das dampfempfindliche Medium 24 in dem Bett im wesentlichen unangegriffen durch die Dämpfe, da sie noch nicht den eingebetteten Sensor er­ reicht haben, weil die Dämpfe durch das frische Adsorp­ tionsmittel adsorbiert werden. Sobald das Bett aus Aktiv­ kohle-Adsorptionsmittel sich der Erschöpfung nähert bzw. erschöpft ist, erreichen Dampfverunreinigungen die Ober­ fläche des dampfempfindlichen Mediums 24 und das dampf­ empfindliche Medium 24 wird verunreinigt. Diese Verun­ reinigung durch den Dampf schreitet in der gleichen Weise fort wie die Dampfadsorption an dem Aktivkohle-Adsorp­ tionsmittel-Bett. Diese Gestaltung erfordert es, daß solche Dämpfe, die das Adsorptionsmittel adsorbiert und dieses verunreinigen, auch von dem dampfempfindlichen Medium 24 adsorbiert werden und dieses verunreinigen und was sehr wichtig ist, daß Gase, die nicht von dem Adsorp­ tionsmittel adsorbiert werden (CH4 an Aktivkohle) auch das dampfempfindliche Medium 24 nicht verunreinigen. Dem­ zufolge ermittelt der Sensor den "Zustand des Adsorptions­ mittels". Die Adsorption von Dampf durch das dampf­ empfindliche Medium 24 bewirkt einen Wechsel in den Eigen­ schaften des dampfempfindlichen Medium 24 auf dem Dampf­ sensor 20, der sich analog dem Wechsel der Eigenschaften des Adsorptionsmittels aufgrund der Dampfadsorption ver­ hält. Diese Veränderung der Eigenschaften wird durch den Schaltkreis 31 ermittelt. Der Schaltkreis 31 ist vorzugs­ weise so aufgebaut, daß er eine Änderung nur in einer ein­ zigen, leicht zu bestimmenden Eigenschaft des dampf­ empfindlichen Mediums 24 ermittelt, die sich als Funktion der Dampfadsorption an dem dampfempfindlichen Medium 24 ändert. Sobald der Wechsel in der gemessenen Eigenschaft einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, wird ein Alarm ausgelöst, der anzeigt, daß man sich der Erschöpfung des Adsorptionsmittel-Bettes nähert.
Zwei extrem wichtige Vorteile erhält man durch die Ver­ wendung eines dampfempfindlichen Mediums 24, das im we­ sentlichen die gleiche Ansprechbarkeit, d.h. die gleiche Reaktionsfähigkeit gegen den Dämpfen aufweist wie das Adsorptionsmittel in dem Adsorptionsmittel-Bett. Erstens, das dampfempfindliche Medium 24 ist preiswert im Verhält­ nis zu dem Adsorptionsmittel-Bett (häufig sind die Kosten des Bettes die gleichen wie für das Adsorptionsmittel). Demzufolge werden durch die Zugabe eines Alarmsystems gemäß der vorliegenden Erfindung die Atemfilterpatronen nicht unerschwinglich teuer groß. Vergleichsweise erhöhen sich die Kosten einer Atemfilterpatrone im allgemeinen um mehr als 200 US-Dollar bei Verwendung eines üblichen Gassensors gemäß dem Stand der Technik, was die Atem­ filterpatrone unerschwinglich teuer macht. Die Größe ist auch wichtig; das Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung kann sehr klein sein und falls erforderlich in der Mikron- Größenordnung liegen.
Der zweite Vorteil ist ebenfalls extrem wichtig. Die Verwendung eines dampfempfindlichen Mediums 24, das aus dem gleichen Material besteht wie das Adsorptionsmittel des Adsorptionsmittel-Bettes oder das im wesentlichen die gleiche Reaktivität gegenüber den Dämpfen zeigt wie das Adsorptionsmittel-Bett, stellt sicher, daß das dampfem­ pfindliche Medium 24 und das Adsorptionsmittel-Bett gegen­ über jeglichen in der Filterpatrone befindlichen Gasen die gleiche Reaktivität bzw. Ansprechbarkeit aufweisen. Dementsprechend wird der Dampf-Sensor 20 nur auf die Dämpfe ansprechen, die von dem Adsorptionsmittel-Bett adsorbiert werden. Darüberhinaus wird der Dampf-Sensor 20 auf alle Dämpfe ansprechen, die gegenüber dem Adsorptionsmittel ak­ tiv sind. Dies macht den erfindungsgemäßen Dampf-Sensor 20 höchst zuverlässig für die Ermittlung der Erschöpfung eines Adsorptionsmittel-Bettes. Zuverlässigkeit ist ein wichti­ ges Merkmal für einen Sensor dieses Typs, da ein Sensorfeh­ ler bewirken kann, daß der Mensch toxischen Gasen ausge­ setzt wird.
Den Überzug aus dem dampfempfindlichen Medium 24 kan man her­ stellen, indem man einen Siliconkautschuk-Klebstoff in Methylenchlorid löst und in der so erhaltenen Lösung das dampfempfindliche Material suspendiert. Diese Suspension bringt man dann auf die Oberfläche des Substrates 21, der 1. Elektrode 22 und der 2. Elektrode 23 unter An­ wendung der geschützten "Spin-Coating-Technik zur Her­ stellung von Mikrosensoren", die in der eigenen US-Pa­ tentanmeldung Nr. 07/53 722, eingereicht am 26. Mai 1987, geschützt ist und die mit zur Offenbarung in der vor­ liegenden Erfindung zählt. Die am meisten bevorzugten Mikrosensoren für den Einsatz gemäß der vorliegenden Erfindung sind solche, die in der eigenen US-Patentan­ meldung Nr. 07/0 53 705, eingereicht am 26. Mai 1987, beschrieben sind und die mit zur Offenbarung in der vor­ liegenden Anmeldung zählen. Dicke Filmüberzüge und koh­ lenstoffartige Überzüge können auch hergestellt werden mittels Verfahren wie Seidensiebtechnik, Aufsprühen, Auf­ streichen und chemische oder physikalische Auftragsver­ fahren.
In der Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsform dar­ gestellt, die die bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, da festgestellt wurde, daß der ideale Sensor ein Gerät mit vier Elektroden ist, das eine relativ hohe Impedanz aufweist und aus zwei Paaren von zwei Elektroden besteht. Ein Paar der Elektroden ist ein aktiver Sensorbereich und das andere Elektrodenpaar ist passiv und liefert eine Temperaturkompensation für das Sensorgerät, wenn es durch die Anwendung erforderlich ist. Insbesondere können alle vier Elektroden 33, 34, 35, 36 im wesentlichen identisch sein. Die Elektroden 33 und 35 sind mit dem aktiven Überzug 38 aus dem dampfempfind­ lichen Medium 24 bedeckt. Der aktive Überzug ist vorzugs­ weise ein Material mit einer Reaktivität gegenüber den zu absorbierenden Dämpfen, die im wesentlichen gleich der Reaktivität, auch hier mit Ansprechbarkeit bezeichnet, des Adsorptionsmittel-Bettes ist, von dem die Dämpfe ad­ sorbiert werden. Die Elektroden 34 und 36 sind mit einem passiven Überzug 37 überzogen, der identisch ansprechbar ist wie der aktive Überzug 38, ausgenommen, daß er nicht auf den zu adsorbierenden Dampf anspricht, der von dem Adsorptionsmittel-Bett adsorbiert wird. Der passive Überzug 37 spricht jedoch auf Temperaturschwankungen in einer Weise an, die im wesentlichen identisch ist mit der Ansprechbarkeit des aktiven Überzugs 38 bei Tempera­ turschwankungen. Auf diese Weise erhält man eine einfa­ che Methode zur Signalkorrektur bei Temperatureinflüssen. Daraus ergibt sich, daß ein Sensor dieses Typs in der Lage ist über einen großen Temperaturbereich betriebsfähig zu sein. Da er in der Ausführung ähnlich wie das Adsorptions­ mittel ist, kann er in jedem Temperatur- und Druckbereich (oder anderen Bedingungen wie z.B. relative Luftfeuchtig­ keit) wie das Adsorptionsmittel selbst eingesetzt werden. Die besondere in Fig. 3 dargestellte Geometrie erhöht auch die thermische Stabilität des Sensors.
Der in Fig. 3 dargestellte Schaltkreis 31 umfaßt einen ersten elektrischen Widerstand 41 und einen zweiten elek­ trischen Widerstand 42 mit den Widerständen von R 1 bzw. R 2. Der passive Überzug 37 und der aktive Überzug 38 ha­ ben die Widerstände R p bzw. R a . Die Analyse des Schalt­ kreises 31 zeigt, daß solange die Summe der Widerstände R 1+R a sich in Bezug auf die Summe R 2+R p nicht än­ dern, das Signal zur LED-Alarmeinrichtung 55 konstant bleibt. Wenn sich jedoch die Summe der Widerstände R 1+R a in Bezug auf die Widerstände R 2+R p ändern, wird auch das Signal zur LED-Alarmeinrichtung 55 verändert. Die LED- oder LCD-Alarmeinrichtung 55 erzeugt ein Alarmsignal als Reaktion auf eine Veränderung in dem Signal, das zu der LED- oder LCD-Alarmeinrichtung 55 gelangt. Demgemäß will das vorliegende System entweder eine Zunahme oder Abnahme des Widerstandes infolge der Adsorption an dem aktiven Überzug 38 ermitteln, und die LCD-Alarmeinrichtung schal­ tet in einem der beiden Fälle an. Dies ist ein wichtiges Merkmal, da, in einigen Fällen, die Dampfadsorption auf dem aktiven Überzug 38 eine Reduktion in dem Widerstand des aktiven Überzuges 38 bewirken kann, wohingegen die Adsorption von anderen Gasen eine Zunahme in dem Wider­ stand des gleichen aktiven Überzuges 38 bewirken kann. In beiden Fällen ist es wichtig, daß die LCD-Alarmein­ richtung 55 aktiviert wird, da jegliche Adsorption auf der Oberfläche des aktiven Überzuges 38 anzeigt, daß eine Erschöpfung des Adsorptionsmittel-Bettes herannaht. Der dual Sensor/Brücken-Schaltkreis gemäß Fig. 3 wird für den Sensor gemäß Fig. 2 bevorzugt, da grundsätzlich die Messung von Null in einem Brückenschaltkreis eine viel empfindlichere Methode zur Messung von Änderungen von Output-Signalen ist; die Temperaturkompensation ist wahrscheinlich exakter mit einem Paar identischer Sen­ soren zu erreichen; die Schaltung zur Kompensation ist ganz einfach unter Verwendung eines Brückenschaltkreises und das Gerät ist nicht so teuer, gleichförmiger und re­ produzierbarer, wenn die vier Elektroden auf dem Chip identisch sind. Auch ist nur eine geringere Bearbeitung des Chips notwendig. Die zusätzliche Messung von Impe­ danzen (komplexe und einfache Teile) kann zwischen den Elektroden erfolgen, ist aber überflüssig. Diese Zusätz­ lichkeit ist für den Betrieb nicht erforderlich und wird auch aus Einfachheitsgründen nicht benutzt. Aber in Fäl­ len, wo es vorteilhaft ist, verschiedene Messungen der gleichen Eigenschaft (oder verschiedener Eigenschaften) durchzuführen, kann das hier beschriebene Gerät diesen Anwendungen angepaßt werden.
Eine wichtige Überlegung bei der Anwendung des Alarmge­ rätes gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, wo hat man das Sensorteil 30 in dem Filter 19 zu pla­ zieren. Die Stelle, an dem das Sensorteil 30 in dem Filter 19 anzuordnen ist, hängt von verschiedenen Variab­ len ab, wozu gehören Luftfeuchtigkeit, Temperatur, An­ sprech- bzw. Reaktionszeit, das Konzentrationsprofil des Adsorptionsmittel-Bettes, während es dem Dampf ausgesetzt ist, und dem ausgewählten Schwellenwert, bei dem der Alarm ausgelöst werden soll, um anzuzeigen, daß die Erschöpfung des Adsorptionsmittel-Bettes herannaht. Jedes dieser Fak­ toren trägt dazu bei, die Plazierung des Sensorteils 30 in dem Filter 19 zu optimieren.
Im allgemeinen richtet sich die Plazierung des Sensorteils 30 in dem Filter 19 nach der Empfindlichkeit des Sensor­ teils 30 in Kombination mit dem gewünschten Sicherheits­ spielraum. Je weniger empfindlich das Sensorteil 30 ist, je dichter muß es am Einlaß des Filters 19 angeordnet wer­ den. Demgegenüber kann ein sehr empfindlicher und zuver­ lässiger Sensor in der Nähe des Auslasses des Filters 19 plaziert werden. Die ideale Sensor-Lage kann beeinflußt werden durch eine Veränderung des ausgewählten Alarm- Schwellenwertes.
Ein anderer wichtiger Faktor bei der Festlegung der Stelle, wo der Sensorteil 30 in dem Filter 19 plaziert werden soll, ist die Durchbruch-Konzentrationskurve des Adsorptionsmit­ tel-Bettes, während es dem Dampf ausgesetzt ist. Im allge­ meinen gelangen die schädlichen Dämpfe in den Filter 19 durch die Sieböffnung 16 und durchziehen das Adsorptions­ mittel. In dem Maße wie sich die Dämpfe in dem Adsorptions­ mittel ausbreiten, werden sie adsorbiert und ergeben ein Konzentrationsprofil. Üblicherweise mißt man die höchste Konzentration an der Stelle, die der Sieböffnung 16 am nächsten kommt; je weiter man von der Sieböffnung 16 des Filters 19 entfernt ist, um so geringer ist die Konzen­ tration. Da es wünschenswert ist zu verhindern, daß irgend­ welche toxischen Dämpfe das Rohr 17 erreichen, muß das Sen­ sorteil 30 in der Weise plaziert werden, daß der ausge­ wählte Konzentrationswert, der den Alarm in Gang setzt, die Stelle des Sensorteils 30 erreicht, bevor die toxi­ schen Gase das Rohr 17 erreichen. Auf diese Weise ver­ hindert man, daß toxische Gase in das Rohr 17 gelangen.
Das Konzentrationsprofil kann durch Feuchtigkeit verän­ dert werden, da Feuchtigkeit oft den Wirkungsgrad eines Adsorptionsmittel-Bettes vermindert. Aufgrund dieses verminderten Wirkungsgrades des Adsorptionsmittel-Bettes ergibt sich eine graduelle Erhöhung in der Konzentration des Dampfes, der durch des Adsorptionsmittel-Bett strömt, anstelle einer scharfen Konzentrationsfront, die sich durch das Adsorptionsmittel-Bett bewegt, wie sie auftritt, wenn das Adsorptionsmittel-Bett mit dem besten Wirkungs­ grad arbeitet. Demzufolge kann es beim Einsatz in hoher Feuchtigkeit notwendig sein, Neueinstellungen vorzuneh­ men.
Die Erfindung wird weiterhin anhand der nachfolgenden Beispeile erläutert, ohne sie jedoch darauf einzuschrän­ ken.
Beispiel 1
Man stellt einen erfindungsgemäßen Mikrosensor her, in dem man zunächst auf einem Siliciumdioxid-Träger inein­ andergreifende Goldelektroden abscheidet und dann die Elektrodenanordnung mit einer Lösung aus einer Silicon­ dichtungsmasse, Kohlenstoff und Methylenchlorid mittels der "Spin-Coating-Technik" beschichtet, wobei ein dünner Film des dampfempfindlichen Mediums auf den Elektroden abgeschieden wird. Dieser Kohlenstoff-Mikrosensor arbeitet als ein Chemiewiderstand.
Dann verbindet man den Mikrosensor mit dem Alarmschalt­ kreis und plaziert ihn in ein Adsorptionsmittel-Bett. Das Adsorptionsmittel-Bett setzt man toxischen Gasen aus und verfolgt den Widerstand des Mikrosensors. Zu dem Zeitpunkt, wo die Gase den Mikrosensor erreichen, stellt man eine starke Veränderung seines Widerstands fest und der Alarm wird ausgelöst und zeigt damit an, daß der Schwellenwert überschritten wurde.
Beispiel 2
In den Fig. 5a, 5b und 5c sind drei unterschiedliche Durchbruch-Kurven für Aktivkohle-Adsorptionsmittel-Betten, die Benzoldämpfen ausgesetzt wurden, dargestellt. Die Kur­ ven wurden unter Verwendung von zwei Sensoren ermittelt. Sensor 1 ist ein Sensor gemäß der vorliegenden Erfindung und meldet die Konzentration bei unterschiedlichen Tiefen in dem Adsorptionsmittel-Bett, wohingegen der Sensor 2 ein her­ kömmliches SAW-Gerät ist, das die im Adsorptionsmittel-Bett bestehende Konzentration meldet. Sensor 1 weist ein dampf­ empflindliches Medium in Form eines dünnen Aktivkohle-Über­ zuges auf und wurde gemäß dem in Beispiel 1 angegebenen Verfahren hergestellt. Trockene Luft mit einer Benzoldampf- Konzentration von 1% wird dem Absorptionsmittel-Bett zu­ geführt. Der Pfeil auf der Kurve zeigt eine im Bett exi­ stierende Konzentration von 200 ppm (Schwellenwert) an. Anhand dieser Kurven kann man für eine gegebene Plazierung des Sensors in dem Absorptionsmittel-Bett den Schwellen­ wert bestimmen. Beispielsweise wird ein Sensor bei einer 50%-Tiefe, einer Schwellenwert-Konzentrationseinstellung von 0,4% an dem Punkt, wo eine Konzentration von 200 ppm existiert, den Alarm auslösen.
Beispiel 3
In den Fig. 6a und 6b sind zwei unterschiedliche Durch­ bruch-Kurven für Aktivkohle-Adsorptionsmittel-Betten, die Benzoldämpfen ausgesetzt wurden, dargestellt. Die Kurven wurden unter Verwendung von zwei Sensoren ermittelt. Sen­ sor 1 meldet die Konzentration bei verschiedenen Tiefen in dem Adsorptionsmittel-Bett, wohingegen der Sensor 2 die im Adsorptionsmittel-Bett existierende Konzentration mel­ det. Der Sensor 1 ist ein Sensor gemäß der vorliegenden Erfindung, der ein dampfempfindliches Medium aus Aktiv­ kohle aufweist und nach dem im Beispiel beschriebenen Verfahren hergestellt wurde. Der Sensor 2 ist ein im Han­ del erhältliches SAW-Gerät. Angefeuchtete Luft mit einer Benzoldampfkonzentration von 1% führt man dem Adsorptions­ mittel-Bett zu, um den Einfluß der Feuchtigkeit auf die Durchbruch-Kurve zu zeigen. Der Pfeil auf der Kurve zeigt eine im Bett existierende Konzentration von 200 ppm (Schwellenwert) an.
Anhand dieser Kurven kann man für eine gegebene Plazierung des Sensors in dem Absorptionsmittel-Bett den Schwellen­ wert bestimmen. Es wird darauf hingewiesen, daß der Sensor in feuchter Luft allmählich mehr anzeigt und eine geringere Gesamtanzeige erzeugt wird.
Die in der vorgehenden Beschreibung dargestellten Aus­ führungsformen stellen, wie bemerkt, bevorzugte Ausfüh­ rungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung dar, auf die die Erfindung nicht beschränkt ist. Im Rahmen dieser Er­ findung liegen viele Modifikationen und Variationen, die sich für den Fachmann aufgrund der hier erteilten Lehre er­ geben, wie dies durch die allgemeine Formulierung der An­ sprüche zum Ausdruck gebracht wird.

Claims (21)

1. Sensor zur Anzeige der Erschöpfung eines Adsorptions­ mittel-Bettes bestehend aus
einem dampfempfindlichen Medium mit einer Reaktivität bzw. Ansprechbarkeit gegenüber den von dem Adsorp­ tionsmittel-Bett adsorbierten Gasen, die im wesent­ lichen die gleiche ist wie die Reaktivität bzw. die Ansprechbarkeit des Adsorptionsmittels gegenüber den adsorbierten Gasen und
Einrichtungen zur Warnanzeige einer Eigenschaft des dampfempfindlichen Mediums, die eine Funktion der Reaktivität bzw. der Ansprechbarkeit des dampf­ empfindlichen Mediums gegenüber den Dämpfen ist, die von dem Adsorptionsmittel adsorbiert werden.
2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dampfempfindliche Medium mindestens etwas von dem gleichen Material enthält, das als Adsorptionsmittel eingesetzt wird.
3. Sensor nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß er weiterhin Einrichtungen zur Temperaturkompensation des Sensors aufweist.
4. Sensor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er weiterhin Einrich­ tungen zur Feuchtigkeitskompensations des Sensors aufweist.
5. Sensor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptionsmittel und das dampfempfindliche Medium Kohlenstoff enthal­ ten.
6. Sensor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das dampfempfindliche Medium eine Schichtdicke bis zu 0,1 cm aufweist.
7. Sensor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Warnanzeige Elektroden oder elektrische Kontakte auf­ weisen.
8. Sensor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Temperaturkompensation mindestens eine Referenz-Elek­ trode aufweisen.
9. Adsorptionsmittel-Bett-Sicherheitsalarmsystem zur Ermittlung und Signalisierung der Erschöpfung eines Adsorptionsmittel-Bettes, bei dem das Alarmsystem besteht aus
einer Sensoreinrichtung umfassend ein dampfempfind­ liches Medium mit einer Reaktivität bzw. Ansprechbar­ keit gegenüber den von dem Adsorptionsmittel-Bett adsorbierten Gasen, die im wesentlichen die gleiche ist, wie die Reaktivität bzw. Ansprechbarkeit des Adsorptionsmittels gegenüber den adsorbierten Gasen und Einrichtungen zur Warnanzeige einer Eigenschaft des dampfempfindlichen Mediums, die eine Funktion der Reaktivität bzw. der Ansprechbarkeit des dampf­ empfindlichen Mediums gegenüber den Dämpfen ist, die von dem Adsorptionsmittel adsorbiert werden, und
einer Einrichtung zur Erzeugung eines Alarmsignals, das auf einen Wechsel bzw. einer Veränderung in der Eigenschaft des dampfempfindlichen Mediums beruht und das durch die Warnanzeigeeinrichtung ausgelöst wird.
10. Sicherheits-Alarmsystem nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das dampfempfindliche Medium minde­ stens etwas von dem gleichen Material enthält, das als Adsorptionsmittel eingesetzt wird.
11. Sicherheits-Alarmsystem nach Anspruch 9 und/oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor weiterhin Ein­ richtungen zur Temperaturkompensation der Sensorein­ richtung aufweist.
12. Sicherheits-Alarmsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin Einrichtungen zur Feuchtigkeitskompensation des Sensors enthält.
13. Sicherheits-Alarmsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das dampfempfindliche Medium ein Material enthält, ausge­ wählt aus der Gruppe bestehend aus Kohlenstoff, Kie­ selerde, Silikagel, Aluminiumoxyd, Molekular 7 und Trockenmitteln.
14. Sicherheits-Alarmsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Erzeugung eines Alarmsignals be­ stehen aus
Einrichtungen zur Verhütung einer Alarmsignalerzeugung bis der Wechsel in der anzuzeigenden Eigenschaft einen Schwellenwert überschreitet.
15. Sicherheits-Alarmsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin Einrichtungen zur Auswahl des Schwellen­ wertes für die Ermittlungseinrichtungen aufweist.
16. Sicherheits-Alarmsystem nach Anspruch 9 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Warn­ anzeige einer Eigenschaft ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Gewicht, elektrischem Wider­ stand, Impedanz, Leitfähigkeit, Temperatur, elektri­ sche Kapazität, Fotoeigenschaften, Hitzefluß, Piezo­ elektrizität und Pyroelektrizität.
17. Gerät zur Adsorption schädlicher oder unerwünschter Dämpfe, das die Erschöpfung des Adsorptionsmittels signalisiert, um den Durchfluß der schädlichen oder unerwünschten Dämpfe durch das Gerät zu verhüten, be­ stehend aus
einem Gehäuse mit einer Einlaß- und Auslaßeinrichtung, einem in dem Gehäuse untergebrachten Adsorptionsmit­ tel-Bett,
einer in dem Adsorptionsmittel-Bett angeordneten Sen­ soreinrichtung umfassend ein dampfempfindliches Medium mit einer Reaktivität bzw. Ansprechbarkeit gegenüber den von dem Adsorptionsmittel-Bett adsorbierten Gasen, die im wesentlichen die gleiche ist, wie die Reaktivi­ tät bzw. Ansprechbarkeit des Adsorptionsmittels gegen­ über den adsorbierten Gasen,
Einrichtungen zur Warnanzeige einer Eigenschaft des dampfempfindlichen Mediums, die eine Funktion der Reaktivität bzw. der Ansprechbarkeit des dampfempfind­ lichen Mediums gegenüber den Dämpfen ist, die von dem Adsorptionsmittel adsorbiert werden, und
einer Einrichtung zur Erzeugung eines Alarmsignals, das auf einen Wechsel bzw. eine Veränderung in der Eigenschaft des dampfempfindlichen Mediums beruht und das durch die Warnanzeigeeinrichtung ausgelöst wird.
18. Gerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das dampfempfindliche Medium mindestens etwas von dem gleichen Material enthält, das als Adsorptionsmittel- Bett eingesetzt wird.
19. Gerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptionsmittel-Bett und das dampfempfindliche Medium Kohlenstoff enthalten.
20. Gerät nach Anspruch 18 und/oder 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sensoreinrichtung weiterhin Ein­ richtungen zur Temperaturkompensation der Sensorein­ richtung aufweist.
21. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung eines Alarmsignals weiterhin Einrichtungen zur Verhütung einer Alarmsignalerzeugung aufweist, bis der Wechsel in der warnanzuzeigenden Eigenschaft einen Schwellenwert überschreitet.
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