DE69201709T2

DE69201709T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Sichtbarmachen von Gasen.

Info

Publication number: DE69201709T2
Application number: DE69201709T
Authority: DE
Inventors: Toshihide Kanagawa; Takeshi Nishio; Tominori Sato; Koichi Sumida
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1991-10-08
Filing date: 1992-09-23
Publication date: 1995-08-17
Anticipated expiration: 2012-09-24
Also published as: KR930008363A; EP0536586B1; DE69201709D1; EP0536586A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sichtbarmachen von Gas und insbesondere eine Vorrichtung zur Sichtbarmachung von Gas und ein Verfahren zur Ermittlung von Gaslecks bei Tanks oder Leitungen von industriellen Anlagen, bei Leitungen, die unter Straßen oder ähnlichem eingegraben oder an diesen freistehend ungeschützt zugänglich sind, oder bei Außen- oder Innenleitungen in Wohnhäusern.
Eine solche Vorrichtung und ein solches Verfahren zur Sichtbarmachung von Gas können ebenso dazu verwendet werden, die bei Gasdichtigkeitstests auftretenden Gaslecks zu ermitteln.
Normalerweise werden zum Ermitteln von Gaslecks in industriellen Anlagen Gasleckbedingungen durch eine Vielzahl von Detektoren erfaßt, die in einem Überwachungsgebiet angeordnet sind. Gemäß diesem Verfahren ist das Ermitteln auf einen Leckpunkt begrenzt. Um die Leckbedingungen für größere Gebiete bei industriellen Anlagen zu bestimmen (zum Beispiel eine Gasleckmenge und eine Position eines spezifischen Leckpunktes in einem Tank oder einer Leitung), ist es beispielsweise notwendig, Gasleckdetektoren an einer Vielzahl von Positionen zu installieren, um die Leckbedingungen zu erfassen.
Auf der anderen Seite wurden Vorschläge zum Überwachen eines solchen Gaslecks gemacht (US-A-4 555 627), einen Infrarotstrahl in ein bestimmtes Gaslecküberwachungsgebiet auszusenden und das Gasleck zu bestimmen, indem daß auf den Zustand Bezug genommen wird, bei dem der Infrarotstrahl durch das Leckgas absorbiert wird. Da in diesem Fall der verwendete Strahl gerichtet ist, ist es jedoch erforderlich, daß der Strahl das Überwachungsgebiet abtastet.
Die Erfinder haben eine Vorrichtung zum Sichtbarmachen von Gas entworfen, bei der ein Infrarotstrahl in zweidimensionaler Art durch einen Lichtemitter ausgesandt wird, um ein relativ großes Gaslecküberwachungsgebiet abzudecken. Eine solche Vorrichtung bringt jedoch einen großen Energieverbrauch mit sich, um den Lichtemitter zu betreiben. Diese Vorrichtung hat einen weiteren Nachteil darin, daß sie einen großen und teuren Hochenergielaser benötigt.
Es reicht aus, die Infrarotstrahler aus einem Hintergrund in einem Gaslecküberwachungsgebiet zu ermitteln und die Gasleckeigenschaften in der Form beispielsweise eines variablen Dichtigkeitsbildes auf der Anzeigeeinheit beispielsweise auf einem Bildschirm zu visualisieren. Bei einer Vorrichtung mit einem herkömmlichen Aufbau ist jedoch ein Ermittlungssignal, das die Gasadsorptionsinformation liefert, schwach relativ zu einem Hintergrundsignal, was zu einer nicht adäquaten Anzeige auf dem Bildschirm führt. Das heißt, daß in Abhängigkeit vom Wetter oder von der Jahreszeit das Bild unter dem Einfluß des Sonnenlichtes oder ähnlichem zu hell oder zu dunkel sein kann. Folglich kann eine gute Auflösung von Licht und Schatten nicht erzielt werden, um eine zu ermittelnde Gaskonzentration wiederzuspiegeln. Die Anwesenheit von Gas kann nicht eindeutig festgestellt werden, sogar wenn ein Bild des Überwachungsgebietes einschließlich dessen Hintergrundes möglich ist, das Infrarotadsorptionsinformationen des Gaslecks als dunkles Bildsignal enthält.
Diese Situation tritt ebenso auf, wenn Infrarotstrahlung aus dem Hintergrund ermittelt wird, so wie sie ist - wie oben erläutert - und wenn ein Infrarotemitter betätigt wird, um einen Infrarotstrahl auszusenden, und der abgestrahlte oder vom Hintergrund reflektierte Infrarotstrahl ermittelt und auf dem Display angezeigt wird.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Sichtbarmachung von Gas zur Verfügung zu stellen, die lediglich einen einfachen Aufbau erfordern, um eine zuverlässige Bildinformation zu erhalten in bezug auf Gasleckbedingungen einschließlich dem Hintergrund, wobei die Überwachung eines sehr großen Gebietes möglich ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst durch eine Vorrichtung zur Sichtbarmachung von Gas, die ein planares Infrarotermittlungsgerät enthält zum Ermitteln von Infrarotlicht, das abgestrahlt oder reflektiert wird von einem Hintergrund eines Gaslecküberwachungsgebietes, ein planares Infrarotstrahlungsgerät zum Abstrahlen eines Ermittlungsinfrarotstrahl in zweidimensionaler Form in Richtung auf das Gaslecküberwachungsgebiet, wobei der Ermittlungsinfrarotstrahl eine Wellenlänge aufweist, die durch ein zu ermittelndes Gas absorbierbar ist, und einem Anzeigegeräte zum Anzeigen der Information betreffend ein Gasleck als zweidimensionales sichtbares Bild entsprechend dem Gaslecküberwachungsgebiet, wobei das planare Infrarotstrahlungsgerät ein Bestrahlungsbereichveränderungsgerät beinhaltet zum Bündeln oder Streuen des Ermittlungsinfrarotstrahls, um einen Bereich des Gaslecküberwachungsgebiets zu verändern, und das planare Infrarotermittlungsmittel ein Übertragungsbandbreitenveränderungsgerät enthält zum Einstellen eines Bandes des Infrarotlichtes, das das planare Infrarotermittlungsgerät erreicht, auf ein Band, das sich im wesentlichen auf die Mitte der Wellenlänge des Ermittlungsinfrarotstrahls einstellt, und eine Breite des Bandes verändert.
Außerdem stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Sichtbarmachung von Gas zur Verfügung, das die oben auf geführte Vorrichtung zur Sichtbarmachung von Gas verwendet, um Gasleckeigenschaften im Gaslecküberwachungsgebiet zu visualisieren und die Gasleckeigenschaften als ein zweidimensionales Bild auf einem Anzeigegerät anzuzeigen.
Die Funktionen und Wirkungen der vorliegenden Erfindung sind wie folgt.
Durch die Vorrichtung zur Sichtbarmachung von Gas mit dem oben aufgeführten Aufbau erstellt das planare Infrarotermittlungsgerät entsprechend dem Hintergrund eine zweidimensionale Ermittlung von Infrarotlicht, das durch das Gaslecküberwachungsgebiet hindurch verläuft, egal ob der Ermittlungsinfrarotstrahl ausgesendet wird oder nicht. Diese Ermittlungsinformationen schließt sowohl Gasabsorptionsinformation als auch Hintergrundinformation mit ein. Die Gasabsorptionsinformation ist in einem Wellenlängensignal des Ermittlungsinfrarotstrahls innerhalb eines durch das ermitteltete Gas absorbierbaren Bandes enthalten. Die Hintergrundinformation ist in allen ermittelten Wellenlängensignalen enthalten.
Die Sichtbarmachungsvorrichtung beinhaltet das Bestrahlungsbereichveränderungsgerät und Übertragungsbandbreitenveränderungsgerät, um ein Verhältnis zwischen Gasabsorptionsinformation und Hintergrundinformation in geeigneter Weise einzustellen für eine Übertragung auf das Anzeigegerät.
Das heißt, daß das Übertragungsbandbreitenveränderungsgerät eine Übertragungsbandbreite von Signalen verändert, die an das Ermittlungsgerät gegeben wurden. Natürlich schließt diese Bandbreite auch die Wellenlänge des Ermittlungsinfrarotstrahls mit ein. Wenn die Übertragungsbandbreite verändert wird, wird eine dem Hintergrund entsprechende und durch das Ermittlungsgerät ermittelte Informationsmenge verändert, während eine der Gasadsorption entsprechende Informationsmenge gleichbleibt. Ganz allgemein wird auf der Anzeigeseite ein Normalisierungsprozeß durchgeführt (um eine gesamte an der Anzeigeseite verarbeitete Tnformationsmenge konstant zu halten). Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Übertragungsbandbreite auch dann verändert, wenn der Normalisierungsprozeß durchgeführt wird, um dem Anzeigegerät ein visualisiertes Bild zur Verfügung zu stellen, das ein geeignetes Verhältnis von Hintergrundinformation zur Gasabsorptionsinformation aufweist.
Ein herkömmlicher Fernseher weist eine Verstärkungseinstelleinheit auf. Anzeigeeigenschaften können zuverlässiger durch Verändern der Übertragungsbandbreite als durch Betätigen der Verstärkungseinstelleinheit und Einstellen des Störabstands des visualisierten Bildes optimiert werden.
Die Figuren 5 und 6 zeigen Vergleiche zwischen ermittelter Wellenlänge und Wellenlängenkomponente im Zustand einer natürlichen Strahlung und im Zustand von Infrarotstrahlung (in jeder Figur zeigt (a) den Fall ohne Übertragungsbandbreiteneinstellung, während (b) den Fall für begrenzte Übertragungsbandbreite zeigt, wobei die gestrichelten Linien das Fehlen eines Gaslecks und die durchgezogenen Linien das Vorhandensein eines Gaslecks zeigen, das den Infrarotstrahl absorbiert). Die schraffierten Bereiche dieser Figuren stellen Bereiche von Absorptionen durch das Gas dar.
Das Übertragungsbandbreitenveränderungsgerät arbeitet in wirksamer Weise, egal ob das Infrarotstrahlungsgerät in Betrieb ist oder nicht. Das Bestrahlungsbereichsveränderungsgerät arbeitet in wirksamer Weise, wenn das Infrarotstrahlungsgerät in Betrieb ist. Das Bestrahlungsbereichsveränderungsgerät verändert einen Bereich des durch den Ermittlungsinfrarotstrahl bestrahlten Gebietes. Folglich führt, wenn das Überwachungsgerät einen festgelegten Bereich überwacht, eine Veränderung des Bereiches nach dem gleichen Prinzip wie oben zu einer Veränderung des Verhältnisses der Hintergrundinformationen im Verhältnis zur Gasabsorptionsinformation. Das auf diese Weise geeignet gemachte Verhältnis wird dazu verwendet, um ein visualisiertes Bild herzustellen.
Wenn folglich der Ermittlungsinfrarotstrahl mit einem großen Sichtbarkeitswinkel ausgestrahlt wird, der einen relativ großen Bereich bedeckt, wird ein relativ hoch konzentrierter Gasbereich auf dem Anzeigegerät angezeigt. Wenn das Bestrahlungsgebietveränderungsgerät einen gewissen Bereich auswählt, der durch den Ermittlungsinfrarotstrahl zu bestrahlen ist, kann eine relativ niedrige Gaskonzentration mit gutem Kontrast ebenso angezeigt werden. Figur 7 zeigt Grenzen der Gaskonzentrationsermittlung unter der Bedingung einer Bestrahlung eines großen Bereichs und einer Bestrahlung eines kleinen Bereichs.
Diese Vorrichtung zum Sichtbarmachen von Gas ist in der Lage, simultan die Hintergrundinformation und die Gasabsorptionsinformation für eine geeignete Anzeige auf dem Anzeigegerät handzuhaben. Dies ermöglicht der Vorrichtung einen einfachen Aufbau mit einem sehr einfachen Ermittlungssystem.
Folglich stellt die vorliegende Erfindung eine geeignete und preiswerte Vorrichtung zur Sichtbarmachung von Gas zur Verfügung. Mit der Gassichtbarmachungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Ort eines Gaslecks sofort von einem entfernten Platz identifiziert werden. Hierdurch ist es möglich, die Ursachen des Lecks herauszufinden und Sicherheitsmaßnahmen sofort einzuleiten.
Diese Gassichtbarmachungsvorrichtung kann außerdem ein Überwachungsmodusschaltgerät enthalten zum Umschalten zwischen einem passiven Überwachungsmodus, bei dem nur das planare Infrarotermittlungsgerät betrieben wird, um das vom Hintergrund des Gaslecküberwachungsgebiets abgestrahlte Infrarotlicht zu ermitteln, wobei die hierdurch erhaltene Ermittlungsinformation auf dem Anzeigegerät als Information angezeigt wird, die dem Gasleck entspricht, und einem aktiven Überwachungsmodus, bei dem das planare Infrarotbestrahlungsgerät und das planare Infrarotermittlungsgerät betrieben werden, wobei die durch das planare Infrarotermittlungsgerät zur Verfügung gestellte Ermittlungsinformation auf dem Anzeigegerät als Information bezüglich des Gaslecks angezeigt werden.
Im passiven Überwachungsmodus ermittelt das planare Infrarotermittlungsgerät die Infrarotstrahlung des Hintergrunds des Gaslecküberwachungsgebietes (zum Beispiel eine gasbezogene Einrichtung wie ein sphärischer Gasbehälter und natürliche Objekte wie zum Beispiel Pflanzen und Bäume), um die Bedingungen eines Gaslecks grob zu erfassen. Wenn aufgrund der groben Überwachung des Gaslecks Gefahr ermittelt wird, wird das Modusschaltgerät tätig, um den aktiven Überwachungsmodus herzustellen, um den Ermittlungsinfrarotstrahl auszusenden. Hierauf kann das Gasleck mit hoher Präzision basierend auf der Intensität des vom Hintergrund reflektierten Infrarotstrahls überwacht werden. Eine solche Gassichtbarmachungsvorrichtung ermöglicht das Ermitteln eines Gaslecks mit hoher Präzision, während es die Lebensdauer eines Laseremitters, der als Lichtquelle fungiert, verlängert und Energieverbrauch durch die Lichtquelle einspart.
Ein je größerer Bereich abgedeckt wird, eine desto größere Leistung des Lasers ist erforderlich. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nur ein begrenzter Bereich durch Verwendung des Lasers überwacht, wodurch eine große Laserleistung nicht wesentlich ist.
Die Gassichtbarmachungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann außerdem ein Vergleichsplanarinfrarotstrahlungsgerät enthalten zum Abstrahlen eines Vergleichsinfrarotstrahls in zweidimensionaler Form in Richtung auf das Gaslecküberwachungsgebiet, wobei der Vergleichsinfrarotstrahl eine Wellenlänge aufweist, die durch das zu ermittelnde Gas nur wenig absorbierbar ist, und ein Gaskonzentrationsbetätigungsgerät zum Erhalten einer Vergleichsabsorptionsinformation aus einem Verhältnis zwischen Strahlungsintensität und Empfangsintensität des Vergleichsinfrarotstrahls und einer Absorptionsinformation aus einem Verhältnis zwischen Strahlungsintensität und Empfangsintensität des Ermittlungsinfrarotstrahls, um eine Gaskonzentrationsinformation basierend auf einem Unterschied zwischen der Absorptionsinformation und der Vergleichsabsorptionsinformation zu erhalten, wobei die Gaskonzentrationsinformation auf dem Anzeigegerät als die Information betreffend das Gasleck angezeigt wird. Diese Konstruktion ermöglicht ebenso eine genaue Bestätigung einer Leckgaskonzentration.
Das Obengenannte und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; hierbei ist
Figur 1 eine Ansicht, die eine Vorrichtung zum Sichtbarmachen von Gas während des Gebrauchs zeigt,
Figur 2 eine Ansicht7 die einen Aufbau der Vorrichtung zum Sichtbarmachen von Gas zeigt,
Figur 3 eine Ansicht, die Bedingungen eines Leckgases zeigt, die im Lauf der Zeit variieren, wie es auf einer Anzeigeeinheit dargestellt ist,
Figur 4 eine Ansicht, die ein Bild in passivem/aktivem Überwachungszustand und eine Nahaufnahme zeigt,
Figur 5 eine Ansicht, die eine Überwachungsinformation bei einem Zustand natürlicher Strahlung zeigt,
Figur 6 eine Ansicht, die eine Überwachungsinformation bei einem Zustand infraroter Bestrahlung zeigt, und
Figur 7 eine erklärende Ansicht, die eine Konzentrationsermittlungsgrenze zeigt, die bei Veränderung eines Strahlungsgebiets auftritt.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Sichtbarmachen von Gas, die in einer Gasherstellungsanlage installiert ist, um Gaslecks in einem Gebiet zu überwachen, das neben einem Kugelbehälter 2 (mit einer Flanschverbindung 2a einer mit dem Behälter 2 verbundenen Leitung) angeordnet ist. Das heißt, daß bei Anwesenheit oder Abwesenheit eines Lecks eines brennbaren Gases "g", das Gegenstand der Ermittlung ist, in einem Gebiet überwacht wird, zum Beispiel einem Gaslecküberwachungsgebiet A, das den Kugelbehälter 2 als Hintergrund aufweist.
Zuerst wird die Auswahl der Wellenlänge λ eines für die Ermittlung verwendeten Infrarotstrahles (als ein Ermittlungsinfrarotstrahl) und ein in der Gasvisualisierungsvorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung angewandtes Meßprinzip beschrieben. Ein bestimmter Infrarotstrahl, der durch Gase hindurchläuft, wird durch das brennbare Gas (das heißt das zu ermittelnde Gas "g") absorbiert. Dieses Verhältnis wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
Io = Ii x exp[- α (λ) x l x c] (Lambert-Beer's-Gleichung)
wobei Ii und Io jeweils Intensitäten von einfallendem und ausfallendem Licht sind,
α(λ) ein Absorptionskoeffizient ist, der von der Gasart und der Infrarotwellenlänge abhängt,
l eine Interaktionslänge zwischen dem Infrarotstrahl und dem Gas und c eine Gaskonzentration darstellen. Wenn demnach das zu ermittelnde Gas "g" in einem optischen Pfad anwesend ist, wird der Infrarotstrahl durch das Gas absorbiert, wodurch dessen Intensität geschwächt wird. Dies kann zweidimensional ermittelt werden und auf einem Bildschirm zweidimensional angezeigt werden. Das hieraus resultierende zweidimensionale Bild unterschiedlicher Dichten zeigt eine Verteilung des Gases "g" im Gaslecküberwachungsgebiet.
Die Erfinder haben Absorptionscharakteristiken von Methan, Propan und Butan als zu ermittelnde Gase "g" untersucht. Es hat sich als ein Ergebnis bestätigt, daß diese Gase eine gemeinsame Absorptionswellenlänge in einem 3-Mikrometer-Band aufweisen.
Tabelle 1 zeigt experimentell erhaltene Absorptionskoeffizienten der jeweiligen Gase, wobei ein He-Ne-Laser (mit einer Strahlungswellenlänge bei 3,39 Mikrometer) als Lichtquelle verwendet wurde. Tabelle 1 Absorptionskoeffizienten der ermittelten Gase Gas Absorptionskoeffizient [atm-1 cm-1] Methan Propan n-Butan i-Butan
Diese Ergebnisse zeigen, daß durch Verwendung eines He- Ne-Lasers als Lichtquelle der oben aufgeführte Aufbau die Sichtbarmachung basierend auf der Verwendung von Infrarotabsorption von Methan, Propan und Butan zur gleichen Zeit realisiert. An Flüssigerdgasendpunkten werden zum Beispiel nicht nur Methan, sondern auch Propan, Butan und ähnliches zur Vergasung verwendet. Die Tatsache, daß derselbe Apparat eine Leckage dieser Gase überwachen kann, stellt einen großen Vorteil in bezug auf Ausrüstungskosten dar.
Details der Vorrichtung 1 zur Sichtbarmachung von Gas gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf Figur 2 beschrieben. Die Gassichtbarmachungsvorrichtung 1 enthält einen Infrarotlaser 3 (mit einer Laserquelle 3a), der als ein planares Infrarotstrahlungsgerät fungiert, und einen Bildsensor 4, der als ein planares Infrarotermittlungsgerät fungiert. Der Infrarotlaser 3 emittiert einen Infrarotstrahl in zweidimensionaler Art in das Gaslecküberwachungsgebiet A. Der Infrarotstrahl weist diejenige Wellenlänge auf, die durch das zu ermittelnde brennbare Gas "g" wie zum Beispiel Methan, Propan oder Butan, absorbiert werden soll. Der Bildsensor 4 ermittelt Infrarotstrahlen, die ausgestrahlt oder vom Hintergrund reflektiert wurden und durch das Gaslecküberwachungsgebiet A verlaufen. Die Gassichtbarmachungsvorrichtung 1 enthält außerdem eine operative Einheit 5 zur Verarbeitung der Ermittlungsinformationen, die vom Bildsensor 4 erhalten wurde, und einen Bildschirm 6 zum Anzeigen der verarbeiteten Informationen entsprechend dem Gasleck in einem zweidimensionalen sichtbaren Bild.
Mit diesem Aufbau wird die durch den Bildsensor 4 ermittelte Information verarbeitet und als Information bezüglich des Gaslecks auf den Bildschirm 6 verschoben zur Beobachtung durch das Überwachungspersonal. Figur 3 zeigt Anzeigen, die auf dem Bildschirm 6 dargestellt wurden.
Die Gassichtbarmachungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ist selektiv betreibbar in einem Passiven Überwachungsmodus und einem aktiven Überwachungsmodus. Im Passiven Überwachungsmodus wird nur der Bildsensor 4 betätigt, um hauptsächlich Infrarotstrahlen zu ermitteln, die vom Hintergrund des Gaslecküberwachungsgebiets A abgestrahlt werden, und die Ermittlungsinformation wird auf dem Bildschirm 6 als Information bezüglich des Gaslecks angezeigt. Im aktiven Überwachungsmodus werden der Infrarotlaser 3 und der Bildsensor 4 betätigt und die resultierende Ermittlungsinformation wird auf dem Bildschirm 6 als Information bezüglich des Gaslecks angezeigt. Figur 4a zeigt einen Unterschied im Gaslecküberwachungsgebiet zwischen den zwei Modi. Das wesentliche des oben aufgeführten Systems liegt in der Verbesserung der Leistung des Infrarotlasers 3 und der Empfindlichkeit des Bildsensors 4. Dies wird durch einen Strahlaufweiter 7 erzeugt, der als ein Bestrahlungsbereichveränderungsgerät agiert, einen Zoommechanismus 8, der als ein Ermittlungsgebietveränderungsgerät agiert, und ein Übertragungsbandbreitenveränderungsgerät mit Bandpaßfiltern 9 und einem Schaltmechanismus 10.
Die jeweiligen Komponenten werden nachfolgend beschrieben.
Der Bildsensor 4 ermittelt die Infrarotstrahlen, die durch das Gaslecküberwachungsgebiet A hindurchgelaufen sind. Bei diesen Infrarotstrahlen kann es sich um diejenigen handeln, die von gasbezogenen Einrichtungen wie dem Kugelbehälter 2 und von natürlichen Objekten wie stehenden Bäumen, die den Hintergrund des Gaslecküberwachungsbereiches A bilden, zurückgestrahlt werden, oder um den Strahl, der vom Infrarotlaser 3 zur Ermittlung ausgestrahlt und vom Hintergrund reflektiert worden ist. Der Bildsensor 4 ermittelt außerdem die Infrarotdichte eines Bandes einschließlich der Wellenlänge des Infrarotstrahls, der vom Infrarotlaser 3 ausgesendet worden ist.
Der Bildsensor 4 wird sowohl im passiven als auch im aktiven Überwachungsmodus verwendet. Der Bildsensor 4 beinhaltet das Übertragungsbandbreitenveränderungsgerät einschließlich der Vielzahl von Bandpaßfiltern 9 und dem Schaltmechanismus 10 sowie den Zoom-Mechanismus 8, die jeweils einzigartig für die vorliegende Erfindung sind. Figur 4(b) zeigt ein Bild, das bei Betrieb des Zoom-Mechanismus 8 zur Verfügung gestellt wird.
Wenn im passiven Überwachungsmodus das zu ermittelnde Gas eine ausreichende Spektralbandbreite von infraroter Absorption aufweist, kann der Bildsensor 4 als Lichtquelle die Infrarotstrahlung von den Hintergrundobjekten aufgrund von dem Planckschen Strahlungsgesetz verwenden. Die Bandpaßfilter 9 sind vor dem Sensor 4 angeordnet, um einen verbesserten Störabstand zu erhalten (oder S/N-Verhältnis, wobei S eine Infrarotintensität ist, die hauptsächlich eine Gaskonzentration darstellt, und N ein Signal darstellt, das unterschiedlich vom zur Ermittlung verwendeten Infrarotstrahl ist und hauptsächlich den Hintergrund darstellt). Demnach wird eine Übertragungsbandbreite (halbe Bandbreite) der Übertragungswellenlängen, die in den Bildsensor 4 gelangen durch Bandpaßfilter 9 ausgewählt, so daß eine ausreichende Menge an Licht dem Sensor 4 zur Verfügung gestellt wird und ein großes S/N-Verhältnis für die Gasermittlung sichergestellt ist. Das Auswahl und Installationsprinzip des Bandpaßfilters 9 wird nachfolgend genauer beschrieben.
Wenn ein einzelner Bandpaßfilter 9 verwendet wird, kann das auf dem Bildschirm 6 angezeigte Bild zu hell oder zu dunkel sein, unabhängig vom passiven oder aktiven Überwachungsmodus, aufgrund des Einflusses von Sonnenlicht oder ähnlichem. Darüber hinaus kann selbst wenn ein Bild auf dem Bildschirm 6 angezeigt wird mit demselben Helligkeitsgrad der Kontrast auf dem Bildschirm zu gering bezüglich einer überwachten Gaskonzentration sein. Folglich kann ein Problem, daß die Anwesenheit des Gases nicht visuell bestätigt werden kann, selbst dann auftreten, wenn ein Bild auf dem Bildschirm erscheint. Um ein solches Problem zu lösen, sollte der Bandpaßfilter 9 eine halbe Bandbreite aufweisen, die im Verhältnis zur Empfindlichkeit des Bildsensors 4 eine ausreichende Energie des Wärmestrahlungslichtes des Hintergrundes und des während des Tages reflektierten Sonnenlichtes zur Verfügung stellt und einen Störabstand der Absorption durch das ermittelte Gas sicherstellt. Jedoch ist es schwierig, diese halbe Bandbreite konstant zu halten, da die Sonnenlichtenergie in großem Maße schwankt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird zum Anzeigen eines Bildes auf dem Bildschirm 6 mit geeigneter Helligkeit und exzellentem Kontrast ein Übertragungsbandbreitevariierungsgerät zur Verfügung gestellt, um den Bandpaßfilter 9 zu verändern, wodurch die halbe Bandbreite gemäß den Veränderungen im Sonnenlicht und in der Wärmestrahlung vom Hintergrund variiert.
Wenn das Gas "g" in kleiner Menge leckt, kann das hiervon visualisierte Bild von kleiner Größe sein. Ein solcher Fall erfordert eine lokalisierte Bestätigung des Lecks, die durch eine Zoom-Operation erhalten wird. Im Gegensatz dazu ist im Falle eines Lecks mit großer Menge eine örtlich eingegrenzte Ueberwachung unangebracht. Um diese Situation zu überwinden, wird der Zoom-Mechanismus 8 auf einer lichtempfangenden Seite des Bildsensors 4 angeordnet, um einen Sichtbarkeitswinkel zur Überwachung zu verändern.
Die Speicherzeit des Bildsensors 4 wird zur Einstellung der Empfindlichkeit des Sensors 4 verwendet. Insbesondere wenn die Übertragungsbandbreite verengt wird, um den Störabstand zu verbessern, kann die Helligkeit auf dem Bildschirm ungenügend sein aufgrund von fehlender, durch den Sensor ermittelter Lichtmenge. In einem solchen Fall wird die Bildhelligkeit durch Vergrößern der Speicherzeit sichergestellt, ohne die Bildschirmhelligkeit zu sättigen. Dies wird mit Hilfe eines Speicherzeitreglers 4a durchgeführt, der im Bildsensor 4 eingeschlossen ist.
Die an der Aussendung des Infrarotstrahls zur Ermittlung teilnehmenden Komponenten werden nachfolgend beschrieben. Diese Komponenten beinhalten den Infrarotlaser 3, der als ein planares Infrarotstrahlungsgerät fungiert, und den Strahlaufweiter 7, der als ein Bestrahlungsbereichsveränderungsgerät agiert.
Der verwendete Infrarotlaser 3 stellt eine Wellenlänge zur Verfügung, die mit der vom ermittelten Gas "g" zu ermittelnden Wellenlänge übereinstimmt. Die Laserleistung wird so ausgewählt, daß die Energie des für das Überwachungsgebiet A ausgedehnten und vom Hintergrund reflektierten Lasers nicht geringer als die Summe der Wärmestrahlungsenergie des Hintergrundes und der vom Hintergrund reflektierten Sonnenlichtenergie ist. Demnach wird eine ausreichende Lichtmenge vom Infrarotstrahl erhalten, der zur Ermittlung während des Tages sowie nachts ausgesendet wird.
Der Strahlaufweiter 7 wird vorgesehen, um einen Expansionsbereich des Lasers zu verändern, um die Intensität des reflektierten Lichts pro Flächeneinheit zu verändern, wodurch eine Situation vermieden wird, in der der zur Ermittlung ausgesandte Infrarotstrahl relativ schwer unter exzessivem Einfluß des Hintergrunds und der Sonne zu ermitteln ist. Der Strahlaufweiter 7 ist normalerweise so ausgelegt, daß er einen gerichteten Strahl bildet. Jedoch kann das vorliegende System mit diffusem Licht arbeiten und erfordert keinen hohen Grad an Präzision. Demnach kann ein günstiger Strahlaufweiter verwendet werden.
Der Infrarotbildsensor 4 weist einen Überwachungsbereich auf, der mit dem Abstand variierbar ist. Wenn der Abstand zum Hintergrund vergrößert wird, führt das gerichtete Licht des Lasers zu einem verkleinerten Gebiet, das auf dem Bildschirm im aktiven Überwachungsmodus überwacht wird, wodurch eine deutliche Verschlechterung eintritt. Aus diesem Grund ist der Expansionswinkel variabel innerhalb eines Bereiches, der kleiner als der Sichtbarkeitswinkel des Bildsensors 4 ist. Beim vorliegenden System kann der Laser eine Multimodusstrahlung zur Verfügung stellen. Wenn der Laser eine Wellenlänge von 3,39 Mikrometer zur Verfügung stellt, ist ein Multimodusstrahlungsband auf 300 MHz beschränkt. Dies liegt im Bereich eines Absorptionsbandes von Methan. Folglich kann der durch die Multimodusstrahlung erhaltene Laserstrahl so wie er ist verwendet werden, nachdem er mit dem Strahlaufweiter 7 aufgeweitet wurde. Es ist demnach nicht erforderlich, den durch Multimodusstrahlung erhaltenen Laserstrahl auf eine einzelne Wellenlänge zu reduzieren, was eine Vielzahl von Wellenlängen wie im Falle eines herkömmlichen Laserstrahlers einschließen würde. Dies ermöglicht einen Anstieg in der Laserausbeute. Außerdem kann ein Pulslaser nur verwendet werden, wenn er mit der Antwortgeschwindigkeit des Bildsensors 4 abgestimmt ist.
Die Bildung von verschiedenen Dichtigkeitsbildern, wie sie auf dem Bildschirm 6 angezeigt werden, wird nachfolgend beschrieben.
Bei Anwesenheit des Gases "g" im Gaslecküberwachungsgebiet A wird der zur Ermittlung ausgesandte Infrarotstrahl absorbiert, wenn er hinläuft (nur im aktiven Überwachungsmodus) und wenn er zurückläuft. Diese Konzentration des Gases "g" ist je nach Position unterschiedlich, wobei Unterschiede in den Absorptionsraten zu räumlichen Unterschieden in der Dichte des Infrarotstrahles (in verschiedenen Positionen eines zweidimensionalen Bildes) führen.
Diese Lichtempfangsinformation wird als variables Dichtigkeitsbild auf dem Bildschirm 6 angezeigt. Folglich ist das Bild eine Information, die eine Mischung aus Bildinformation des Hintergrundes des Gaslecküberwachungsgebiets A und eine Bildinformation der Leckbedingungen des ermittelten Gases "g" aufweist.
Das Überwachungspersonal ist in der Lage, durch die Anzeige den Hintergrund des Gaslecküberwachungsgebietes A und die Verteilung des Gases "g" visuell zu bestätigen. Im allgemeinen ist der Hintergrund stationär, wohingegen das zu ermittelnde Gas in einem Strömungszustand ist. Es ist deshalb möglich, das Gasleck automatisch zu ermitteln, indem die zu einer Zeit mit der zu einer anderen Zeit erhaltene Bildinformation verglichen wird.
Die Vorrichtung 1 zur Sichtbarmachung von Gas der vorliegenden Erfindung enthält außerdem einen Gasleckunterscheider 12, einen Modusschalter 12a und einen Infrarotstrahlungsregler 13. Diese Geräte 12 und 13 sind mit der operativen Einheit 5 gekoppelt und bilden ein Ermittlungsinformationsverarbeitungssystem.
Der Gasleckunterscheider 12 weist ein Verarbeitungssystem zum Überprüfen der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Gaslecks auf, indem die an verschiedenen Zeitpunkten erhaltene Ermittlungsinformation verglichen werden. In einem Ort, an dem Gasüberwachung erforderlich ist, befindet sich der Hintergrund im allgemeinen in stationärem und das zu ermittelnde Leckgas "g" in einem Strömungszustand. Folglich können durch Vergleichen von zu verschiedenen Zeiten erhaltenen Informationsbildern Eigenschaften des Gaslecks erfaßt werden. Figur 3 zeigt solche Eigenschaften (die an verschiedenen Zeitpunkten auftretenden Gasverteilungen sind überlagert dargestellt).
Der Modusschalter 12a führt ein Umschalten von passivem Überwachungsmodus zum aktiven Überwachungsmodus aus, sobald der Gasleckunterscheider 12 ein Gasleck bestätigt. Zu dieser Zeit steuert der Modusschalter 12a den Infrarotstrahlungsregler 13, wodurch der Infrarotlaser 3 angetrieben wird. Der Modusschalter 12a betätigt gleichzeitig den Schaltmechanismus 10, um das Übertragungsband zu verändern, und den Strahlungsaufweiter 7, um das zu bestrahlende Gebiet zu reduzieren, wodurch die Überwachung auf eine bestimmte Gasleckposition konzentriert wird.
Hierauf wird ein Vergleich der passiven und aktiven Überwachungsmodi durchgeführt. Im passiven Überwachungsmodus wird ein Bandpaßfilter 9, der ein weiteres Band als ein Ermittlungswellenlängenband zur Verfügung stellt, ausgewählt, da die Hintergrundinformationen einen Hauptanteil eines erforderlichen Infrarotintensitätssignal bildet, das durch den Bildsensor 4 ermittelt wird. Wenn auf der anderen Seite der Infrarotstrahl von großer Energie, der zur Ermittlung im aktiven Überwachungsmodus ausgesendet und vom Hintergrund reflektiert wird, ermittelt wird, ist das Verarbeitungssystem, das zum Ausdrücken von Dichtevariationen im passiven Überwachungsmodus normalisiert ist, nicht in der Lage, die Dichteänderungen zu unterscheiden, da das Intensitätssignal, das Wellenlängen nahe der Ermittlungswellenlänge aufweist, in einem bestimmten Niveau oder darüber gesättigt ist. Der Modusschalter 12b wählt normalerweise den Bandpaßfilter 9 mit breiterem Band für einen reduzierten Störabstand aus. Wenn der Infrarotlaser 3 angetrieben wird, ist der Modusschalter 12a so betätigbar, daß der Übertragungsbandschaltmechanismus 10 angetrieben wird, um einen Bandpaßfilter 9 mit engerem Band auszuwählen. Dies vergrößert gen Störabstand zur genaueren Beobachtung eines Gasleckausmaßes. Die Figuren 5 und 6 zeigen das Verändern der Übertragungsbänder.
Die oben beschriebenen Spezifikationen der Vorrichtung 1 zur Sichtbarmachung von Gas sind nachfolgend aufgeführt.

Infrarotlaser 3

Typ: Helium-Neon-Laser
Nominelle Leistung: 8 mW
Mittlere Wellenlänge: 3,39 Mikrometer
Breite des Bandpaßfilters 9 a + b: 1 bis 2 Mikrometer (a und b sind wählbar)

Beispiele für a + b

sonniger Tag, aktiver Modus, Objektgas: Methan
a + b: 0,1 bis 0,2 Mikrometer
sonniger Tag, passiver Modus, Objektgas: Propan oder Butan
a + b: 1 Mikrometer
Nacht, passiver Modus, Objektgas: Propan oder Butan
a + b: 2 Mikrometer
Sichtbarkeitswinkel: Bildsensorwinkel der Sichtbarkeit
Abstand zum Hintergrund: mehrere Meter bis mehrere hundert Meter

Bildsensor 4

Ermittlungswellenlängenbereich: 3 bis 4 Mikrometer maximale Ermittlungstemperaturdifferenz: 0,15 ºC oder darunter (NETD)
Der Betrieb der Vorrichtung 1 zur Sichtbarmachung von Gas wird nachfolgend beschrieben.
(1) Im passiven Überwachungsmodus ermittelt der Bildsensor 4 Infrarotstrahlung (Strahlungswärme) vom Hintergrund des Gaslecküberwachungsgebietes A und der Gasleckunterscheider 12 stellt Anwesenheit oder Abwesenheit eines Gaslecks fest. In diesem Zustand wird die halbe Bandbreite des Bandpaßfilters 9 gesteuert, um eine Lichtmenge zur Verfügung zu stellen, die das Bestätigen des Hintergrundes mit einer minimalen zur Überwachung erforderlichen Helligkeit ermöglicht. Zu diesem Zeitpunkt wird ein relativ breites Übertragungsband für die Bandpaßfilter 9 ausgewählt.
(2) Im Falle eines Gaslecks stellt der Gasleckunterscheider 12 die Anwesenheit eines Gaslecks fest mit einem zweidimensionalen Verlagern einer Absorptionsregion von Infrarotstrahlen mit einer festgelegten Wellenlänge. Dieser Betrieb des Gasleckunterscheiders 12 verwendet ein Verlagern der Region mit Zeitablauf, in der die Infrarotstrahlen mit der festgelegten Wellenlänge absorbiert werden.
(3) Wenn der Gasleckunterscheider 12 das Auftreten eines Gaslecks festgestellt hat, betätigt der Infrarotstrahlungsregler 12 den Infrarotlaser 3, um einen Infrarotstrahl in Richtung des Hintergrundes auszusenden. Dies ermöglicht ein hochpräzises Feststellen des Gaslecks basierend auf der Intensität des vom Hintergrund reflektierten Infrarotstrahls.
Zu dieser Zeit werden der Strahlaufweiter 7 und das Übertragungsbandveränderungsgerät 10 eingestellt, um ein Bildsignal mit einem hohen Störabstand zu übertragen, wodurch verläßliche visualisierte Information zur Verfügung gestellt wird. Die oben aufgeführte Ausführungsform kann wie folgt modifiziert werden:
(a) Im beschriebenen Ausführungsbeispiel sendet der Infrarotlaser 3 zur Ermittlung einen einzelnen Infrarotstrahl aus. Dieser Infrarotstrahl besitzt eine durch das brennbare Gas "g" zu absorbierende Wellenlänge. Ein zusätzliches Strahlungssystem kann vorgesehen werden, um einen Vergleichsinfrarotstrahl auszusenden, der eine nicht leicht durch das Gas "g" absorbierte Wellenlänge aufweist. (Wie in Figur 2 dargestellt ist, enthält dieses zusätzliche Strahlungssystem einen Vergleichsinfrarotstrahlungsregler 31 und eine Vergleichsinfrarotlaserquelle 3b, die beide gestrichelt dargestellt sind.) Hierauf kann ebenso die Gaskonzentration mit dem Infrarotstrahl der nicht durch das Gas absorbierten Wellenlänge, der die Vergleichsinformation zur Verfügung stellt, und auf der absorbierbaren Wellenlänge basierende Pixelinformation, die die Gasleckinformation zur Verfügung stellt, ermittelt werden. Das heißt, die Vorrichtung 1 zur Sichtbarmachung von Gas enthält außerdem eine Gaskonzentrationsbetriebseinheit 50. Vergleichsabsorptionsinformation wird aus der Lambert- Beer-Gleichung abgeleitet, die auf dem Logarhythmus eines Verhältnisses zwischen Strahlungsintensität und Empfangsintensität des Vergleichsinfrarotstrahls basiert. In ähnlicher Weise wird die Absorptionsinformation abgeleitet basierend auf dem Logarhythmus eines Verhältnisses zwischen Strahlungsintensität und Empfangsintensität des Infrarotstrahls zur Gasermittlung. Die Gaskonzentrationsbetriebseinheit 50 stellt eine Gaskonzentrationsinformation zur Verfügung, die auf einem Unterschied zwischen der Absorptionsinformation und der Vergleichsabsorptionsinformation basiert. Der Bildschirm 6 zeigt die Gaskonzentrationsinformation als Information entsprechend dem Gasleck an.
Der Infrarotstrahl zur Ermittlung und der Infrarotstrahl als Vergleich können gleichzeitig von einer einzigen Laserquelle emittiert werden, die einen organischen Pigmentlaser und ein Wellenlängenkonvertierungselement beinhaltet. Das Wellenlängenkonvertierungselement verwendet einen nicht linearen Effekt, um eine Strahlungswellenlänge des Lasers zu konvertieren, um eine Vielzahl von hochfrequenten Wellen zu erhalten. Zwei Wellenlängen dieser hochfrequenten Wellen werden für den Betrieb ausgewählt. In diesem Fall können die zwei Bandpaßfilter, die im optischen Pfad aufgestellt sind, mit festgelegtem Timing umgeschaltet werden.
(b) Der Gasleckunterscheider 12 kann die Anwesenheit oder Abwesenheit des Gaslecks feststellen, indem er sich auf die Ermittlungsinformation bezieht, die durch den Bildsensor zur Verfügung gestellt wird und außerdem aus der Intensität des Infrarotstrahls, der die vom ermittelten Gas "g" absorbierte Wellenlänge aufweist. Das heißt, daß der Bildsensor 4 für jeden Ermittlungspunkt in einem zweidimensionalen Bereich entsprechend dem Gaslecküberwachungsgebiet eine Absorptionsinformation zur Verfügung stellt, und der Gasleckdiskriminator 12 feststellt, daß ein Gasleck ausgetreten ist, wenn die Absorptionsinformation anzeigt, daß ein gewisser Bereich eine Gaskonzentration aufweist, die ein voreingestelltes Niveau übersteigt.
(c) Der Hintergrund des Gaslecküberwachungsgebiets kann zusätzlich zum Kugelbehälter 2 den Boden, eine Betonwand, einen bemalten Stahlaufbau oder ähnliches enthalten. In einer gewissen Art von Gebiet kann eine Abschirmung vorgesehen werden.
(d) Im Falle eines großen Überwachungsgebiets kann eine durch das Laserlicht bestrahlte Region über das Überwachungsgebiet verlagert werden.
Obwohl der Laserstrahler als Infrarotstrahlungsgerät beim oben aufgeführten Ausführungsbeispiel verwendet wird, ist die Lichtquelle nicht auf einen Laserstrahler beschränkt.

Claims

1. Vorrichtung zur Sichtbarmachung von Gas, bestehend aus:

planaren Infrarotermittlungsmitteln (4) zum Ermitteln eines Infrarotlichtes, das ausgesendet oder reflektiert wird von einem Hintergrund eines Gaslecküberwachungsgebietes (A);

planaren Infrarotstrahlungsmitteln (3) zum Aussenden eines Ermittlungsinfrarotstrahls in zweidimensionaler Form in Richtung auf das genannte Gaslecküberwachungsgebiet, wobei der Ermittlungsinfrarotstrahl eine Wellenlänge aufweist, die durch ein zu ermittelndes Gas absorbierbar ist; und

Anzeigemitteln (6) zum Anzeigen einer Information betreffend das Gasleck als ein zweidimensionales sichtbares Bild entsprechend dem Gaslecküberwachungsgebiet;

wobei das besagte planare Infrarotstrahlungsmittel Bestrahlungsbereichsveränderungsmittel (7) beinhaltet zum Bündeln oder Zerstreuen des Ermittlungsinfrarotstrahls, um einen Bereich des Gaslecküberwachungsgebiets zu verändern; und

das planare Infrarotermittlungsmittel Übertragungsbandbreitenveränderungsmittel (9, 10) beinhaltet um ein Band des Infrarotlichtes, das in das planare Infrarotermittlungsmittel eintritt, auf ein Band einzustellen, das sich im wesentlichen auf die Wellenlänge des Ermittlungsinfrarotstrahls zentriert, und um eine Breite des genannten Bandes zu verändern.

2. Vorrichtung zur Sichtbarmachung von Gas nach Anspruch 1, wobei das planare Infrarotermittlungsmittel außerdem Mittel (8) zur Veränderung des ermittelten Gebietes enthält.

3. Vorrichtung zur Sichtbarmachung von Gas nach Anspruch 1, die außerdem Gasleckunterscheidungsmittel (12) enthält, um festzustellen, daß ein Gasleck aufgetreten ist, wenn die Ermittlungsinformation, die durch das planare Infrarotermittlungsmittel (4) zur Verfügung gestellt worden ist, eine Verschiebung eines variablen Dichtigkeitsanteils der zu einer Zeit erhaltenen Information relativ zu der zu einer anderen Zeit erhaltenen Information enthält.

4. Vorrichtung zur Sichtbarmachung von Gas nach Anspruch 1, die außerdem ein Überwachungsmodusschaltmittel (12a, 12b) enthält zum Schalten zwischen einem passiven Überwachungsmodus, bei dem nur das planare Infrarotermittlungsmittel (4) betätigt wird, um das vom Hintergrund des Gasleckgebietes (A) abgestrahlte Infrarotlicht zu ermitteln, wobei die hierdurch erhaltene Ermittlungsinformation auf dem Anzeigemittel (6) als die Information betreffend das Gasleck angezeigt wird, und einem aktiven Überwachungsmodus, bei dem das planare Infrarotstrahlungsmittel (3) und das planare Infrarotermittlungsmittel (4) betätigt werden, wobei die Ermittlungsinformation, die durch das planare Infrarotermittlungsmittel (4) zur Verfügung gestellt wird, auf dem Anzeigemittel als die Information bezüglich des Gaslecks angezeigt wird.

5. Vorrichtung zur Sichtbarmachung von Gas nach Anspruch 4, die außerdem Gasleckunterscheidungsmittel (12) zum Feststellen des Auftretens eines Gaslecks aufweist, basierend auf der Ermittlungsinformation, die durch das planare Infrarotermittlungsmittel (4) zur Verfügung gestellt wird, wobei die Umschaltemittel betätigbar sind, um den genannten passiven Überwachungsmodus in einer normalen Situation auszuwählen und um automatisch in den aktiven Überwachungsmodus umzuschalten, wenn die Gasleckunterscheidungsmittel feststellen, daß ein Gasleck aufgetreten ist.

6. Vorrichtung zur Sichtbarmachung von Gas nach Anspruch 4, wobei das Übertragungsbandbreitenveränderungsmittel (9, 10) ein engeres Übertragungsband im aktiven Übertragungsmodus als im passiven Übertragungsmodus zur Verfügung stellt.

7. Vorrichtung zur Sichtbarmachung von Gas nach Anspruch 1, die außerdem ein planares Vergleichsinfrarotstrahlungsmittel (3b) zum Aussenden eines Vergleichsinfrarotstrahls in zweidimensionaler Form in Richtung auf das Gaslecküberwachungsgebiet (A) enthält, wobei der Vergleichsinfrarotstrahl eine Wellenlänge aufweist, die kaum durch das zu ermittelnde Gas absorbierbar ist, und Gaskonzentrationsbetätigungsmittel (50) zum Erhalt einer Vergleichsabsorptionsinformation aus einem Verhältnis zwischen Strahlungsintensität und Empfangsintensität des genannten Vergleichsinfrarotstrahls und eine Absorptionsinformation aus einem Verhältnis zwischen Strahlungsintensität und Empfangsintensität des Ermittlungsinfrarotstrahls, um Gaskonzentrationsinformation zu erhalten, basierend auf einem Unterschied zwischen der Absorptionsinformation und der Vergleichsabsorptionsinformation, wobei die Gaskonzentrationsinformation auf dem Anzeigemittel (6) als die Information bezüglich des Gaslecks angezeigt wird.

8. Vorrichtung zur Sichtbarmachung von Gas nach Anspruch 1, wobei das planare Infrarotstrahlungsmittel (3) eine solche Leistung zur Verfügung stellt, daß wenn der Ermittlungsinfrarotstrahl ausgedehnt ist, um das Gaslecküberwachungsgebiet (A) zu bestrahlen, die Energie des Ermittlungsinfrarotstrahls, der vom Hintergrund reflektiert wird, zumindest einer Summe von der vom Hintergrund abgestrahlten Energie und der Energie von Sonnenlicht am Tage entspricht.

9. Verfahren zur Sichtbarmachung von Gas, das die Vorrichtung zur Sichtbarmachung von Gas nach Anspruch 1 verwendet, um Gasleckbedingungen im Gaslecküberwachungsgebiet (A) zu visualisieren und die Gasleckbedingungen als ein zweidimensionales Bild auf dem Anzeigemittel (6) anzuzeigen.