SE528425C2 - Metod för att kunna kompensera för ett mätfel samt ett elektroniskt arrangemang härför - Google Patents

Description

(15 20 25 30 r 528 425 starta med åtgärder för att kompensera mätfel hänförande sig till kategorierna ”a” och ”b”, vilket närmare skall beskrivas och exemplifieras i det efterföljande.

Uppfinningen är således bl.a. anpassad för att under utnyttjandet av en kalibre- rad mätutrustning kunna kompensera bort mätfel som år beroende av ingående komponenters långsamma förändring med tiden, och sådana fel, enligt kategori ”c” ovan, kommer i det efterföljande att i ett förenklande syfte mera kortfattat be- nämnas "drift".

Metoden enligt uppfinningen avser att komma till en användning vid sådana gasmätningar som är avsedda att kunna fastställa en förekomst av en gas (eller gasblandning) och/eller en aktuell koncentration av en vald gas (eller gasbland- ning), under utnyttjandet av ett gassensorarrangemang eller en mätutrustning.

Ett gassensorarrangemang eller en mätutrustning av hithörande typ är enligt uppfinningens anvisningar uppbyggd i princip av en gassensor, ett till gassen- som elektriskt anslutet via spektralanalys gasförekomsten och/eller gaskoncent- rationen utvärderande arrangemang och ett signalkompenserande, såsom bl.a. temperaturkompenserande, kretsarrangemang och ett därtill elektriskt anslutet slgnalbehandlande kretsarrangemang, med en för ett kompenserat mätresultat anpassad mätare.

Uppfinningens tillämpning kan i princip icke anses vara beroende av någon vald gassensortyp utan avser att via nämnda signalkompenserande kretsarrange- mang och/eller slgnalbehandlande kretsarrangemang låta successivt slgnalbe- handla de signaler som en sådan gassensor avger.

Sålunda anvisar uppfinningen utnyttjandet av en, bland flera redan tillgängliga, IR-sensor (gassensorer som bygger på utnyttjandet av ljusstrålar fallande inom det infraröda frekvensområdet), vilken med fördel kan komma till en användning vid fastställandet av och/eller koncentrationen för olika gaser, såsom kolväten (HC), lustgas (N20), kolmonooxid (CO), koldioxid (C02), och under utnyttjandet av ett elektroniskt kretsarrangemang för en spektralanalys av från gassensorn avgivna ljusstràllar, såsom pulsade ljusstrålar. 10 15 20 25 30 528 425 Uppfinningen kan också få en tillämpning vid elektro-kemiska celler eller senso- rer, vilka med fördel kan komma till en användning vid ett fastställande av och/ eller koncentrationen för olika gaser, såsom syrgas (02), ammoniak (NHS), ozon (03), och som avger en ökande eller minskande spänning i beroende av mo- mentan gaskoncentration. Även halvledarsensorer, som kan bygga på t.ex. MOS-tekniken, kan komma till en användning och där en ytreaktion ger en ökande eller minskande lednings- förmåga, som kan omvandlas till en spänning eller spänningspuls i beroende av momentan koncentration.

Sålunda kommer, i enbart ett förenklande syfte, den efterföljande beskrivningen att begränsas till en IR-sensor, för att med en känd spektralanalys kunna tydlig- göra uppfinningens egenskaper.

Gassensorarrangemang eller mätutrustningar av hithörande slag skall då omfat- ta en gascell eller en gassensor, med en kavitet avsedd att låta innesluta en för en mätning avsedd gasvolym, en gassensortilldelad eller -relaterad ljuskälla, avsedd att sända pulsade ljusstrålar, med en frekvens inom IR-området, genom nämnda kavitet, i vart fall en gassensortilldelad eller -relaterad ljusmottagare, avsedd att mottaga nämnda pulsade ljusstrålar, efter det att dessa tillryggalagt en vald "mätsträcka" inom nämnda kavitet, och ett gassensoranslutet elektro- niskt arrangemang (benämnt ett signalkompenserande kretsarrangemang) med tillhörande elektroniska kretsar.

Inom nämnda signalkompenserande, dock rätt komplicerade, kretsarrange- mang förefinns en eller flera elektroniska kretsar, som vid denna tillämpning kan vara direkt anslutna till nämnda ljuskälla och nämnda ljusmottagare och är då anpassade för att bl.a. kunna utvärdera ljusintensiteten för en eller flera, från ljuskällan utsända pulsade ljusstrålar relaterade, våglängder inom IR-området och kunna utvärdera ljusintensiteten för en eller flera, av ljusmottagaren emot- tagna pulsade ljusstrålar relaterade, våglängder och i beroende därav låta ut- värdera och beräkna förekomsten av en eller flera gaser och/eller gasbland- 10 15 20 25 30 528 4-25 ß' 4 ningar och/eller en, en sådan gas eller gasblandning uppvisande, gaskoncent- ration.

Vid här valda IR-sensorer har det föreslagits att låta ljuskällan, via nämnda spektralanalys utvärderande arrangemang och tillhörande signalkompenseran- de kretsarrangemang och däri ingående kretsar, få sända pulsade IR-strålar, där pulstiden är varierbar l beroende av vald miljö.

Föreliggande uppfinning får sin tillämpning inom ett elektroniskt kretsarrange- mang, anslutet till sin tillhöriga gassensor, anpassat att låta mottaga sådan in- formation, såsom optiska eller opto-elektriska signaler, från gassensorn som är beroende av en momentan mätstorhet, och där den optiska eller elektriska sig- nalen skall kunna vara ökande (eller minskande) i beroende av uppträdande förändringar i mätstorheten, där i utföringsexemplet detta blir fallet när det är fråga om att utvärdera en momentan koncentration för en gas eller en gas- blandning.

Det elektroniska kretsarrangemanget eller det signalkompenserande kretsarran- gemanget är således anpassat för att med hjälp av därtill relaterade elektronis- ka kretsar bl.a. kunna fastställa förekomsten av och värdet för en mätstorhet och ett därtill relaterat eller uppträdande mätfel och därvid i flera steg låta skapa en vald och anpassad kompensation av olika mätfel, bl.a. sådana mätfel som är helt eller delvis relaterade till felkällan "drift".

När det gäller de felkällor som kan anses förekomma och som kategoriserats ovan, enligt kategorierna ”a”, ”c” och kan nämnas; (Kategori ”a”) Systematiska fel. Dessa fel är normalt stationära och varierar inte eller endast obetydligt med tiden.

Exempel på detta slag av fel kan vara att gassensorn är placerad i en miljö som faller utanför den speciella miljö som var gällande vid en gjord kalibrering av mätutrustningen, att fel uppstått vid kalibreringstillfället, att gjord kalibrering är 10 15 20 25 30 5 2 *y ß felaktigt utförd, att fel kalibreringsgas utnyttjats, att förändringar skett under transport och handhavande. ' Inom Kategori ”a” faller även temperaturkompenseringar, exempelvis hänför- ande sig till "0-konstanten" och ”Span-konstanten", och vilka närmare skall beskrivas i det efterföljande.

(Kategori "b”) Kortvariga fel. Dessa fel är normalt sporadiska och varierar under korta tidsavsnitt.

Exempel på detta slag av fel kan vara sensorsystemets egetbrus, onormala elektriska störningar, elektriska transienter, förändringar i valda stabilitetsvillkor.

(Kategori ”c”) Tidsmässigt långvariga och successiva fel, relaterade till felkällan "drift". Dessa fel är normalt att hänföra till ”åldrande” av ingående diskreta komponenter och/eller elektroniska kretsar och blir därför svåra att kunna fastställa och svåra att kompensera för.

Svårighetema inom denna kategori blir starkt beroende av den kompenserings- grad som uppnåtts inom kategorierna ”a” och "b".

I praktiken innebär detta att vid känd teknik måste ett utnyttjat mätsystem för gasmätning och gaskoncentration omkalibreras vid vissa relativt korta tidsinter- vall, för att därmed kunna tillförsäkra och garantera en viss vald mätnoggrann- het.

(Katergori ”d”) Tryckberoende fel.

För att kunna erbjuda en kompensation av alstrade mätvärden i beroende av aktuellt tryck krävs för varje mätutrustning en tryckavkännande sensor.

Kalibreringen av mätutrustningen sker under hänsynstagande till aktuellt norme- rat lufttryck men i avsaknad av tryckavkännande sensorer sker normalt ingen kompensation mot uppträdande tryckvariationer vid de efterföljande mättillfälle- na. 10 15 20 25 30 UPPFINNINGENS BAKGRUND Metoder och arrangemang av ovan angiven beskaffenhet och anpassade för ovan angiven tillämpning vid gasmätning är tidigare kända i ett flertal olika ut- föringsformer.

Sålunda är det tidigare känt att utförda momentana och/eller medelvärdesbilda- de mätningar av olika slag ger större eller mindre mätfel i erhållna mätresultat för aktuella mätstorheter och där dessa mätfel kan uppdelas i ett antal olika fel- källor, såsom enligt ovan, och blir därmed mer eller mindre beroende av olika omständigheter relaterade till olika kriteria i anslutning till aktuella mätstorheter.

Sålunda är det tidigare känt att till utnyttjade elektroniska sig nalbehandlande ar- rangemang låta föra in en eller flera kompensationsfaktorer, för att på så sätt kunna kompensera för fel som är direkt förutsägbara. l detta avseende har det föreslagits ett framtagande av kompensationsfaktorer för temperaturförändringar, fuktighetsförändringar och liknande kortvariga fel- skapande kriteria.

När det då gäller den ovan angivna speciella tillämpningen för föreliggande upp- finning och de därvid företagna gasmätningarna, under utnyttjandet av en gas- sensor, och med hjälp utav olika elektroniska arrangemang, för att låta beräkna förekomsten av en eller flera gaser och/eller gasblandningar och/eller en sådan gas eller gasblandning uppvisande koncentration, är det tidigare känt att elekt- roniskt låta beräkna mätvärden och att dessa kan uppvisa en större eller mindre diskrepans i förhållande till aktuella ”sanna” värden för gaskonoentrationen inom kaviteten i gascellen.

Sådana diskrepanser relateras normalt till en eller flera av de olika ovan angiv- na, under ”a” till ”d” kategoriserade, felkällorna.

När det då gäller ”Kategori ”a”, Systematiska fel”, kan dessa även relateras till vid måttillfället uppträdande aktuellt tryck, aktuell temperatur, aktuell fukthalt och andra aktuella fysiska omständigheter kring gassensorng och då speciellt 10 15 20 25 30 'ffiz aaß 4251 den för handen varande miljön kring gassensorn och dess kavitet, inkluderande mekanisk påverkan under frakt och installationsfasen. inom denna kategori av felkällor kan även inordnas sådana fel som varierar något med tiden och som därvid blir kompenserade för, i enlighet med uppfin- ningens anvisningar.

När det gäller felkällor enligt ”Kategori ”c”, Tidsmässigt långvariga och successiva fel”. och därmed relaterade till felkällan ”drift”, är dessa att i första hand hänföra till s.k. ”åldersrelaterade” förändringar inom gassensorarrange- manget, dess gassensor samt de utnyttjade elektroniska kretsarrangemangen.

Till denna Kategori ”c” av felkällor hör, vid ett utnyttjande av IR-sensorer, bl.a. uppträdande gradvis reducering av reflektionsförmågan av ljusstrålar inom en gascellen eller gassensorn tillhörig kavitet, en försämrad förändring i ljusskäl- lans förmåga att utsända kontinuerliga ljusstrålar, alternativt pulsade ljusstrålar, med en vald intensitet, försämrad förändring i en eller flera ljusmottagares för- i måga att mottaga och utvärdera sålunda utsända, reflekterade och mottagna ljusstrålar, såsom pulsade ljusstrålar.

Till denna senare Kategori ”c” av felkällor hör även en gradvis förändring rela- terad till kemiska inflytanden, en gradvis försämring relaterad till ökande parti- kelförekomst på ljusreflekterande ytpartier inom kaviteten, förändring i spän- ningsmatningen, beroende på åldring av utnyttjade konstantströms- och/eller konstantspänningsreglerande kretsar och uppträdande förändringar inom utnytt- jade förstärkarkretsar.

Föreliggande uppfinning avser att efter en kalibrering kunna kompensera för sådana mätfel som i första hand är att hänföra till den senare typen (Kategori ”c”) av felkällor. d Sålunda är det tidigare känt ett antal olika metoder för att låta korrigera beräk- nade mätvärden, utförda inom en icke dispersiv infraröd gasceli (NDlR, Non 10 15 20 25 30 5 2 8 -ê21qš 8 Dispersive lnfraRed) för att därigenom kunna kompensera och reducera de fel i beräknade mätvärden som är att hänföra till den ovan angivna felkällan "drift".

Genom den amerikanska patentpublikationen 5,347,474 är det tidigare känt ett antal metoder för att söka lösa problemet med i detta avseende icke kompense- rade mätresultat, relaterade från felkällor härrörande sig från kategorin ”drift” och där problemet antages vara framträdande vid lR-sensorer (Infraröd) i all- mänhet och i synnerhet vid IR-sensorer anpassade för att utvärdera halten kol- dioxid i luft och som med fördel kan användas som branddetektorer men även med fördel kan användas för att styra ventilationsanläggningar.

Dessa och andra kända gassensorer är speciellt anpassade för att kunna ut- nyttjas under långa tidsperioder och blir därvid i princip underhållsfria.

För detta ändamål anvisar den ovan angivna amerikanska patentpublikationen ett gassensorarrangemang, med en gascell eller gassensor och ett elektroniskt kretsarrangemang, för att alstra och lagra i ett minne på varandra följande mät- värden.

En av de här visade och beskrivna metoderna för att kompensera mätfel som är att hänföra till felkällan ”drift”, bygger på att cykliskt låta mäta och lagra koldi- oxidvärden ”X", som uppträder inom ett känt tidsintervall eller inom ett område.

Detta område skall begränsas utav ett valt lågt värde, betecknat ”X,_", och ett valt högt värde, betecknat ”XH”.

Utnyttjad sensor skall alstra en elektrisk signal ”x(t)” presenterande det momen- tana värdet ”X” relaterat till tiden (t).

Metoden bygger på att kunna utvärdera när värdet ”x(t)" befinner sig inom det angivna området samt att sampla värdet ”x(t)" under varje tidscykel när detta befinner sig inom området och därutöver låta lagra ett representativt "vilovärde” för varje cykel. 10 15 20 25 30 323 425* Från dessa lagrade värden bildas en linjär funktion, som bäst kan anses ansluta sig till de lagrade vilovärdena.

Den ovan angivna patentpublikationen bygger på anvisningar om ett utnyttjande enbart inom kategorin NDIR gassensorer.

Till teknikens tidigare ståndpunkt hör även innehållet i patentpublikationen WO- A1 -02/054086.

Denna patentpublikation visar och beskriver en metod för att kunna kompensera för en ”drift” inom en gassensorutrustning, där gaskonoentrationsrelaterat data av- kännes och registreras under en vald lång tidsperiod samt låta identifiera en upp- trädande låg gaskoncentrationsnivå inom den valda tidsperioden.

Metoden låter jämföra en gaskomponentkoncentration, uppträdande under denna låga konoentrationsnivå, med en eller flera ytterligare gaskomponentkoncentratio- ner som uppträdde under andra låga koncentrationsnivåer och med ledning därav låter utvärdera en bakgrundsgaskoncentration, som kan relateras till ett antal så- dana tidsperioder med låg konoentrationsnivå.

Denna beräknade och antagna bakgrundsgaskoncentrationen kommer då att kun- na utnyttjas som ett "referensvärde" eller ett förväntat bakgrundsgaskoncentra- tionsvärde och därmed skapas förutsättningar för att kunna bilda en korrektions- faktor eller ett korrektionsvärde.

För en baslinjedrilt kan ett korrektionsvärde få representeras av en skillnad mellan det beräknade bakgrundsgaskoncentrationsvärdet och ett förutbestämt bak- grundsgaskoncentrationsvärde.

För en ”Span-konstant” kan ett korrektionsvärde få representeras av ett förhållan- de mellan det beräknade bakgrundsgaskoncentrationsvärdet och det förutbestäm- da bakgrundsgaskonoentrationsvärdet. 10 15 20 25 30 528 425 io Uppmåtta gaskonoentrationer via gassensorn kommer då att korrigeras under ut- nyttjandet av sålunda framtagna korrektionsvärden.

Denna kompenserande metod bygger på att låta utvärdera bakgrundsgaskoncent- rationsvärdet i perioder och där periodiciteten här är vald till i vart fall 24 timmar, men kan sträcka sig upp till 14 dagar, för att därmed få ett stort antal mätvärden för bakgrundsgaskonoentrationen under nämnda perioder för att behandla och dä- rmed beräkna fram ett referensvärde och en korrektionsfaktor för nästkommande rrfätperiod.

Framtagandet av dessa referensvärden och därtill relaterad korrektionsfaktor krä- ver således datorkraft och ger nya referensvärden för den framtida mätningen gång på gång med lika eller olika långa tidsperioder.

REDoGöRELsE FÖR r-'öRELrGeANDE uPPFrNNr/ve TEKNISK T PROBLEM Beaktas den omständigheten att de tekniska överväganden som en fackman inom hithörande tekniskt område måste göra för att kunna erbjuda en lösning på ett eller fler ställda tekniska problem är dels initialt en nödvändig insikt i de åtgärder och/eller den sekvens av åtgärder som skall vidtagas dels ett nödvän- digt val av det eller de medel som erfordras så torde, med anledning härav, de efterföljande tekniska problemen vara relevanta vid frambringandet av förelig- gande uppfinningsföremål.

Under beaktande av teknikens tidigare ståndpunkt, såsom den beskrivits ovan, torde det därför få ses som ett tekniskt problem att kunna inse betydelsen utav, fördelarna förknippade med och/eller de konstruktiva åtgärder som kommer att krävas för att vid en metod och ett elektroniskt kretsarrangemang, relaterat till ett gassensorarrangemang utnyttjande en termistor närbelägen en detektor, kunna skapa förutsättningar för att på ett enkelt sätt låta beräkna fram ”sanna” mätvärden, som direkt låter ansluta sig till aktuella mätvärden under långa tids- cykler och därmed från en tidscykel till en annan tidscykel kunna kompensera 10 15 20 25 30 F.'“"i JAN) 425 ll uppmätta mätstorheter bl.a. för mätfel relaterade till sådana felkällor som är att hänföra till felkällan "drift".

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav, fördelarna för- knippade med ochleller de tekniska åtgärder som skall vidtagas för att vid en kompensering av mätvärden som är att hänföra till Kategorin ”c” införa denna kompensering som en kompensationsfaktor för Kategori ”a”. i Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav, fördelarna för- knippade med och/eller de tekniska åtgärder som skall vidtagas för att som kompensationsfaktor låta utnyttja en inställning för en A/D-omvandlare vid en normerad “O-konstant”.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav, fördelarna för- knippade med och/eller de tekniska åtgärder som skall vidtagas för att med ut- gångspunkt från en kalibreringstabell eller ~kurva välja ett referensvärde (Figur 8), där detta kan var relaterat till ett normerat (400 ppm) COg-värde, valt lägre än värdet vid en 0-gräns, för att därmed kunna skapa en korrigerande kalibre- ring över eller under ett sålunda valt referensvärde.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att med hjälp av automatiskt framtagbara kompensationsfak- torer, relaterade till en tidscykel, kunna skapa förutsättningar för att avsevärt förlänga den verksamma tidsperioden som erbjuds för närvarande, säg en tiopotens.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta framtaga en metod och ett gassensorarrangemang, där utnyttjade elektroniska kretsarrangemang på ett enkelt sätt skall kunna an- passas till att i beroende av en vald mätstorhet, en vald gassensor m.m. kunna finna, fastställa och utvärdera ett minsta eller ett högsta mätcykel- eller tidscy- kelrelaterat korrektionsmätvärde, som efter cykeltider kan relateras till ett valt "bör-värde" och/eller ett via en A/D-signal framtaget "bör-värde". 10 15 20 25 30 Det är vidare ett tekniskt problem att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att för detta ändamål låta utnyttja ett mätcykel- eller tidscykel- relaterat mätvärde, som direkt eller deriverat nära låter ansluta sig till ett minsta eller ett högsta, som en referens tjänande, mätvärde.

Det ligger ävenledes ett tekniskt problem i att kunna anvisa åtgärder som avse- värt låter reducera de åtgärder som krävs för ett fastställande av kompensa- tionsfaktorer vid metoder visade och beskrivna ovan, såsom den som beskrives iden ovan angivna amerikanska patentpublikationen 5, 347, 474.

Det föreligger ett tekniskt problem i att med enkla algoritmer och enkla åtgärder, kunna skapa ett enda utnyttjbart mätcykelrelaterat digitaliserat mätvärde, som med hjälp av enkla matematiska åtgärder, såsom en enkel subtraktion, addition, multiplikation, division och/eller vald funktion, kan tjäna som en, en efterföljande mätcykel tilldelad, kompensationsfaktor, iförsta hand anpassad för felkällan re- laterad till "drift".

Mera speciellt torde det få ses som ett tekniskt problem att kunna inse betydel- sen utav och fördelarna förknippade med att låta lagra successivt vart och ett, under en vald tidscykel, uppträdande och utvärderat, lägsta, högsta eller därtill relaterat analogt-digitalt mätvärde i ett minne och vid varje uppträdande mo- mentant mätvärde, som understiger eller något understiger (eller något över- stiger) det lagrade mätvärdet inom mätcykeln, låta utbyta det lagrade lägsta mätvärdet mot det nya o.s.v.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och förde- larna förknippade med att vid slutet av en vald mätcykel eller tidscykel, låta nytt- ja det då lagrade mätvärdet, det lägsta (eller högsta) mätvärdet, för att låta jäm- föra det med ett valt bör-värde eller ett via en A/D-sígnal framtaget bör-värde, där nämnda bör-värde kan utgöras av ett lätt tillgängligt bör-värde, såsom en i luft förekommande gas, gasblandning och/eller koncentration.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta utnyttja en vid nämnda jämförelse uppträdande diskre- 10 15 20 25 30 l 52,8 425 13 pans, mellan det utvärderade och lagrade mätvärdet och nämnda bör-värde eller ett via A/D-signal framtaget bör-värde, som grund för en däremot relaterad och/eller motsvarande kompensation av mätvärden, uppträdande inom en hel efterföljande mätcykel.

Det ligger också ett tekniskt problem i att på ett enkelt sätt kunna skapa sådana förutsättningar att en utvärderad och uppträdande positiv (eller negativ) diskre- pans skall kunna utnyttjas, mer eller mindre direkt, för att, i beroende av vald mätstorhet, låta sänka eller höja utvärderade och beräknade mätvärden, för en kompensation av fel relaterade till felkällan ”drift", uppträdande inom en omedel- bart efterföljande mätcykel.

Det torde vidare få ses som ett tekniskt problem att med enkla manuella åtgär- der låta skapa förutsättningar för att tvångsvis låta kalibrera gassensorarrange- manget genom att utsätta gascellen eller gassensorn för en vald kalibreríngs- gas, i vart fall någon gång under en aktuell mätcykel.

Det ligger då ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelar- na förknippade med att låta nämnda lagrade bör-värde eller ett via en A/D-sig- nal framtaget bör-värde få vara anpassat till ett gaskoncentrationsvärde repre- sentativt för en motsvarande gaskoncentration som normalt uppträder i luft, så- som icke-förorenad luft eller luft med en gaskoncentration avvikande från en icke förorenad luft.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelama förknippade med att därmed låta ett sådant bör-värde för koldioxid (C02) få vara anpassat till ett värde liggande inom ett område mellan 350-450 ppm.

Det ligger vidare ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och förde- larna förknippade med att låta en tilldelad mätcykel få uppvisa en minimerad varaktighet, som i vart fall är rimligt lång för att sannolikhetsvärderingar skall ge vid handen att ett mätvärde, som ansluter till ett sådant valt bör-värde, borde manuellt eller automatiskt kunna uppträda någon gång inom mätcykeln. 10 15 20 25 30 Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta en tilldelad mätcykel få uppvisa en maximerad varak- tighet, där driften av gassensorarrangemanget påtagligt försvårar en mätvär- despresentation.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och för- delarna förknippade med att låta en vald kompensationsgrad för utvärderade mätvärden få vara beroende av ytterligare kriteria.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta en vald kompensationsgrad, utvärderad mellan på var- andra följande mätcykler, få vara vald att alltid understiga (eller överstiga) ett på förhand bestämt gränsvärde.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och förde- larna förknippade med att låta ett, inom mätcykeln uppträdande och fritt alstrat, första mätvårde få lagras i ett minne, som ett första lägsta mätvärde, och att detta lagrade första mätvärde utbytes vid en tidpunkt för uppträdandet av ett än lägre (eller högre) mätvärde, som därvid lagras i nämnda minne som ett andra lägsta mätvärde o.s.v.

LÖSNINGEN Föreliggande uppfinning utgår därvid ifrån den inledningsvis anvisade kända tekniken, där det anvisats metoder och elektroniska kretsarrangemang för att kunna kompensera mätfel relaterade till felkällan ”drift”, vid mätningar utnytt- jande en gassensor av inledningsvis och i patentkravens 1 och 15 ingress an- given beskaffenhet.

För att kunna lösa ett eller flera av de ovan angivna tekniska problemen anvisar föreliggande uppfinning speciellt att den kända tekniken skall kompletteras med en kompensation av temperaturrelaterade awikelser i erhållna mätvärden i en- lighet med den kännetecknande delen i patentkravet 1 och patentkravet15. lO 15 20 25 30 Såsom föreslagna utföringsformer, fallande inom ramen för föreliggande uppfin- nings grundidé, anvisas de särdrag som är angivna i patentkraven 2 till 14 och de särdrag som är angivna i patentkraven 16 till 30.

FÖRDELAR De fördelar som främst kan få anses vara kännetecknande för föreliggande uppfinning och de därigenom anvisade speciella signifikativa kännetecknen är att härigenom har det skapats förutsättningar för att på ett enklare sätt, kunna fastställa ett korrektionsvärde eller -faktor, som skall kunna utnyttjas för att ana- logt eller digitalt kunna kompensera för temperaturrelaterade avvikelser i mätfel, som bI.a. är relaterade till felkällan "drift" vid mätningar av storheter med utnytt- jade gassensorer.

Vid slutet av varje mätcykel erbjuds en möjlighet till en automatisk kalibrering av erhållna mätresultat ifrån gassensorn i en efterföljande mätcykel, genom att låta utnyttja en enkel algoritm, för att med hjälp av denna erhålla ett enkelt tillgäng- ligt bör-värde som får tjäna som en referens och där bör-värdet med fördel skall vara ett via en A/D-signal framtaget bör-värde. ---- --_.---..-_ Det som främst kan få anses vara kännetecknande för en metod, i enlighet med föreliggande uppfinning, anges i det efterföljande patentkravets 1 känneteck- nande del och det som främst kan få anses vara kännetecknande för ett elekt- roniskt kretsarrangemang, i enlighet med föreliggande uppfinning, anges i det efterföljande patentkravets 15 kännetecknande del.

KORT FIGURBESKRIVNING Två för närvarande föreslagna utföringsformer, uppvisande de med föreliggan- de uppfinning förknippade signifikativa kännetecknen, skall nu i ett exemplifie- rande syfte närmare beskrivas med en hänvisning till bifogad ritning, där; Figur 1 Figur 2 Fiur 3 Figur 4 Figur 5 528 42r§ l visar principiellt och i blockschemaforrnen IR-strålar utnyttjan- de gassensor, innefattande en gascell, med en ljuskälla och två ljusmottagare, anslutna till ett elektroniskt kretsarrange- mang med tillhörande elektroniska kretsar och med en dis- play-enhet, illustrerar i en blockschemaform ett elektroniskt kretsarrange- mang med elektroniska kretsar och funktioner, samverkande med varandra i enlighet med föreliggande uppfinnings anvis- ningar och som bygger på att utvärdera ett ”lägsta” mätvärde under en mätcykel, visar en graf över en tidsmässig koldioxidhalts variation inom ett väl avgränsat utrymme, visar en allmän givargraf, enligt figur 3, och med ett flertal på varandra följande mätcykler och där ett för uppfinningen sig- nifikativt fastställande av ett utvärderat mätfel inom en första mätcykel kan ske i ett tidsavsnitt uppträdande mellan två intill varandra orienterade mätcykler och där en kompensations- grad för mätfel kan tillföras varje mätvärde inom en omedel- bart efterföljande mätcykel, visar i en graf utsignalen från en A/D-omvandlare som funktion av C02-innehållet vid två skilda mätningar och vid olika tempe- raturer, 10 15 ~ 5-28 425 17 Figur 6 visar i en graf en temperaturkompenserad utsignal från en A/D-omvandlare som funktion av COZ-innehållet, visar i en graf en kalibreringstabell för utsignalen från en AID- omvandlare som funktion av CQz-innehållet och där som refe- rensvärde valts ett värde för A/D-omvandlaren representerat av det valda värdet 400ppm för COz-gasinnehållet och Figur 7 Figur 8 illustrerar i blockschemaform ett elektroniskt kretsarrange- mang med elektroniska kretsar och funktioner, samverkande med, i enlighet med föreliggande uppfinnings anvisningar, en A/D-omvandlare som bygger på att utvärdera ett ”högsta” mätvärde under en mätcykel och under utnyttjande av en AID- signal (Analog-Digital transformerande signal) och där det elektroniska kretsarrangemanget här är direkt anpassat för att signalbehandla digitala signaler.

BESKRIVNING övER Nu FöREsLA GEN urFöRmGsFoRM Det skall då inledningsvis framhållas att i den efterföljande beskrivningen över en för närvarande föreslagen utföringsforrn, som uppvisar de med uppfinningen förknippade signifikativa kännetecknen och som tydliggöres genom de i de efterföljande ritningarna visade figurerna, har vi låtit välja termer och en speciell terminologi i den avsikten att därvid iförsta hand låta tydliggöra uppfinninge- idén.

Det skall emellertid i detta sammanhang beaktas att här valda uttryck inte skall ses som begränsande enbart till de här utnyttjade och valda termerna utan det skall underförstås att varje sålunda vald term skall tolkas så att den därutöver omfattar samtliga tekniska ekvivalenter som fungerar på samma eller väsent- ligen samma sätt för att därvid kunna uppnå samma eller väsentligen samma avsikt och/eller tekniska effekt. lO 15 20 25 30 528 425 Med en hänvisning till figur 1 visas där schematiskt grundförutsättningarna för föreliggande uppfinning och där de med uppfinningen förknippade signifikativa egenheterna generellt konkretiserat, genom två nu föreslagna och i det efter- följande närmare beskrivna utföringsformer, en enligt figur 2 och en enligt figur 8.

Den med uppfinningen förknippade metoden och det anvisade elektroniska kretsarrangemanget är i princip oberoende av utnyttjad sensor och sensortyp, dock skall den efterföljande beskrivningen begränsas till ett utnyttjande av en gassensor.

Den principiella uppbyggnaden av en sådan gassensor 1, enligt figur 1, är i och för sig tidigare känd.

Uppfinningen kan således bygga på utnyttjandet av en, gassensorn 1 tillhörig, gascell 2 med en unik orientering av en för pulsat lR-ljus anpassad ljuskälla 3 och en unik samordning av ett antal, för ljuspulserna anpassade, ljusmottagare, där utföringsexemplet visar på två sidorelaterade ljusmottagare 4 och 5.

En inom detta tekniska område insatt person inser att antalet ljusmottagare 4, 5 kan variera liksom ljusmottagarnas 4, 5 fysiska placering, allt i beroende av vald gas eller valda gaser, altemativt en vald gasblandning och formen av kaviteten inom gascellen 2, samt vald ”mätsträcka”.

Enbart i ett förenklande syfte har därför den efterföljande beskrivningen över en föreslagna utföringsforrner illustrerats med två sidorelaterade ljusmottagare, där den ena ljusmottagaren 4 är placerad och anpassad för en mot den valda ga- sen svarande absorptionsvåglängd med tillhörande mätsträcka medan den and- ra ljusmottagaren 5 är placerad och anpassad för att tjäna som en referensvåg- längd.

Med hjälp av en, signaler från mottagaren 4, mottagande elektronisk krets (60 i figur 2. 60' ifigur 8) kan utsignalerna nonneras till att bli väsentligen oberoende av ljuskällans 3 eventuellt varierande ljusintensitet. 10 15 20 25 30 528 425 Gascellen 2 innefattar för detta ändamål, enligt figur 1, en, ljusreflekterande egenskaper uppvisande, av motställda väggpartier avgränsad, kavitet 2', be- gränsad schematiskt av ett första sidorelaterat väggparti 2a, ett andra sidorela- terat väggparti 2b, ett tredje sidorelaterat väggparti 2c och ett fjärde sidorela- terat väggparti 2d.

Nämnda sidorelaterade väggpartier 2a, 2b, 2c och 2d står i en samverkan med ett plant bottenparti 2e och ett plant takparti 2f, orienterade parallella till varand- ra.

Sålunda har, för ljusreflekterande egenskaper behandlade, väggpartierna eller väggytorna 2a, 2b tilldelats hänvisningsbeteckningar 2a', 2b' o.s.v. och kan i den efterföljande beskrivningen benämnas spegelytor 2a', 2b' o.s.v.

Principiellt krävs att en kontinuerlig, eller i utföringsexemplet pulsad, ljusstråle ”L” från ljuskällan 3 skall passera nämnda kavitet 2' och här förenklat reflekteras av enbart väggytan 2b eller spegelytan 2b' och riktas mot och mottages av ljusmottagaren 4 (eller 5) på i och för sig känt sätt för att bilda mätsträckan.

Ljusstrålen ”L” definierar därmed en kavitetsinnesluten ”optisk mätsträcka", pas- serande genom ett inneslutet gasprov (G).

Olika gaser och olika gasblandningar kräver olika långa optiska mätsträckor och dessa kan erbjudas genom en förstoring av kavitetens dimensioner eller skapa förutsättningar för ett flertal reflektionspartier eller -punkter mellan ljuskällan 3 och mottagaren 4 respektive 5.

Sålunda visar figur 1 en av en gas ”G” genomströmningsbar gascell 2 och vilken gascell 2 kommer att innesluta ett för en elektronisk utvärdering avsett gasprov (G).

Den utnyttjade gascellen 2, enligt figur 1, är anpassad att som en enhet kunna samverka med elektroniska kretsar inom ett elektroniskt kretsarrangemang 6, 10 15 20 25 30 :fee 91.4 425 20 för att med hjälp av detta kunna driva en gascells- eller gassensortillhörig ljus- källa 3 och avkänna signaler uppträdande på en eller flera ljusmottagare 4, 5, för att därmed kunna utvärdera momentan ljusintensitet, relaterad till en vald absorptionsvåglängd eller -våglängder alternativt relaterad till en vald referens- våglängd eller referensvåglängder, och i beroende därav elektroniskt låta utvär- dera, via känd spektralanalys, förekomsten av en vald gas ”G” eller gasprov (G) och/eller låta beräkna en sådan gas uppvisande koncentration.

En display-enhet eller motsvarande krets 7 är ansluten till nämnda elektroniska kretsarrangemang 6 för att visuellt på en display-yta eller bildskärm 7' eller på annat sätt låta indikera enbart gasförekomst eller ett mätvärde för en gasföre- komsten uppvisande koncentration.

Det är vid gassensorer 1 av hithörande slag känt att ett aktuellt gaskoncentra- tionsvärde inom kaviteten 2' eller gassensorn 2 representeras av ett analogt spänningsvärde, som via signalbehandlingen inom det elektroniska kretsar- rangemanget 6 kan presenteras på display-ytan 7' eller direkt utnyttjas av pro- cess-styrande kretsar och att det där visade mätvärdet kan vara behäftat med ett mätfel, härrörande från en eller flera felkällor.

Uppfinningen bygger på att låta det elektroniska kretsarrangemanget 6 få sig- nalbehandla från en vald sensor (en ljusmottagare 4 eller flera ljusmottagare 4 och 5) inkommande elektriska signaler för att bilda ett mätvärde och kunna kompensera för uppträdande mätfel, så att utsignalen från det elektroniska kretsarrangemanget 6 kommer att representera det aktuella och "sanna" gas- koncentrationsvärdet med minsta möjliga diskrepans, när det visas på display- ytan 7* eller utnyttjas på annat sätt.

Uppfinningen avser att i figur 2 anvisa ett elektronisk kretsarrangemang 6', som i vart fall kommer att kunna erbjuda en kompensering av sådana mätfel som är relaterade till felkällan “drift".

Speciellt skall beaktas att utföringsformen enligt figur 2, med en referens till fi- gurerna 3 och 4, skall reglera mot ett ”lägsta” värde för en gaskoncentration 10 15 20 25 30 21 medan en utföringsform enligt figur 8, med en referens till figurerna 5, 6 och 7, skall reglera mot ett "högsta" värde för en gaskoncentration.

Vidare har utföringsformen enligt figur 2 illustrerats med analoga värden medan utföringsformen enligt figur 8 illustrerats med digitala värden, den senare under utnyttjande av en analoga signaler till digitala signaler omvandlande krets, i det efterföljande betecknad AID-omvandlare eller A/D-signal.

Med en hänvisning till figur 2 visas där i blockschemaform det elektroniska kretsarrangemanget 6' för att med hjälp av detta kunna signalbehandla emot- tagna signaler på så sätt att därmed kompenseras mätvärdet för sådana mätfel som b|.a. är relaterade till mätfelet "drift".

Sålunda visar figur 2 det elektroniska kretsarrangemanget 6' i blockschema- form, med ett antal elektroniska kretsar och funktioner, var och en tilldelad ett block och det är uppenbart att dessa kan formas som elektriska eller elektro- niska kretsarrangemang eller som en programvara, för att via datorer utföra sina funktioner.

Figuren 2 låter därvid, l förtydligande syfte, uppvisa en signalmottagande krets 60, som är direkt ansluten till en vald gassensor 2.

Utföringsexemplet anvisar här en anslutning 4a till en gassensortillhörig ljusmot- tagare 4.

En krets 60a är eller kan vara ansluten till en annan gassensor, såsom en an- nan gassensortillhörig ljusmottagare (4).

Enär det elektroniska kretsarrangemanget gällande för kretsen 60 är mer eller mindre identiskt lika det elektroniska arrangemanget avsett för kretsen 60a kommer den efterföljande beskrivningen l förenklande syfte enbart att låta be- skriva kretsen 60, här ansluten över en ledning 4a till ljusmottagaren 4. 10 15 20 25 30 5"!! anv 1425 22 Det elektroniska kretsarrangemanget 6' uppvisar således här en krets 60 för mottagande av uppträdande pulsade analoga signaler från gassensorn 1.

Signalema på ledningen 4a blir beroende av typ av gassensor och beroende av vad som skall mätas.

Enär figur 1 låter antyda att ljusmottagaren 5 skall tjäna som en referenssignal kan utsignalen på en ledning 5a vara ansluten till en krets 67, vars funktion när- mare skall beskrivas i det efterföljande.

Vid gassensorer av i figur 1 visad beskaffenhet kommer, relaterat till frisk luft, koldioxidhalten (C02) att som en förorening öka utöver det värde som frisk luft erbjuder, medan syrgashalten (02) kommer att som en förorening minska.

För utföringsexemplet, enligt figurerna 1 och 2 samt figurerna 3 och 4 gäller så- ledes att koldioxidhalten ökar vid förorenad luft utöver det koldioxidvärde som gäller för frisk luft.

I anslutning till denna förutsättning visar figur 3 en graf över en tidsmässig koldi- oxidhalts variation inom ett avgränsat, dock ventilerat, utrymme.

Signalstrukturen från gassensorns mottagare 4 visas således i figur 3 och mot- tages i kretsen 60 som en analog signal.

Med kretsen 60 samverkar ett första kretsarrangemang 61, som noterar varje uppträdande lågt eller lägre värde för koldioxidhalten inom en mätcykel ”T1".

Kretsarrangemanget 61 omfattar även en kretsuppsättning 61a, anpassad att beakta enbart sådana mätvärden M(t) som uppfyller vissa kvalitetskriteria.

Kretsuppsättningen 61a kommer därvid att beakta tillgänglig statusinformation för mätning av övriga fysikaliska parametrar, t.ex. momentan drivspänning. 10 15 20 25 30 m F) LO g .

I* a 01 23 Kretsuppsättningen 61a kommer även att kunna beakta olika stabiliseringsvill- kor och kommer därmed att acceptera enbart mätvärden framtagna när mät- situationen är i ett statiskt tillstånd.

Här beaktas inverkan av elektriska transienter, sabotagekontroll och liknande.

Kretsarrangemanget 61 är via en ledning 61b informerat om vilket lägsta koldi- oxidvärde som ligger lagrat i ett minne 69 och så snart ett uppträdande lågt vär- de för koldioxidhalten i kretsarrangemanget 61 understiger det lagrade värdet i minnet 69 så byts detta lagrade värde ut mot ett nytt, ett än lägre värde.

Under hela mätcykeln "T1" avkänner kretsarrangemanget 61 uppträdande låga koldioxidvärden och byter ut varje högre värde lagrat i minnet 69 mot ett än läg- re värde.

Figur 2 låter i detta avseende illustrera att i minnet 69 är vid mätcykelns"T1" start lagrat ett första koldioxidvärde (M1), detta är ersatt av ett andra lägre vär- de (M2) som i sin tur är utbytt mot ett sista lägsta värde (Mmin).

Det antages att mätcykeln ”T1” skall vara så rimligt lång att under denna tid är sannolikheten för att referensluft med sitt koldioxidvärde, under i vart fall något kort tidsavsnitt, uppträder rätt och då kan man på goda grunder antaga att den lägsta uppmätta koldioxidhalten under mätcykeln”T1”ärjustkoldioxidhalten gällande för referensluften.

Detta lägsta värde skall jämföras med ett lagrat referensvärde eller ett bör-vär- de, som i figur 8 utgöres av ett via en A/D-signal framtaget bör-värde. l enlighet med vad som är visat i anslutning till grafen i figur 3 och där ett, under en vald tidsperiod eller mätcykel ”T1", uppträdande och utvärderat lägsta mät- värde "Mmin" skall, via nämnda första kretsarrangemang 61, lagras i minnet be- tecknat 69. 10 15 20 25 30 .ëf^o ago 425 i 24 Grafen enligt figur 3 är i viss mån cyklisk, i det att koldioxidhalten ökar under dagtid, när personer uppehåller sig i en mer eller mindre sluten lokal, och sjun- ker under nattetiden. Under söndagar är ävenledes koldioxidhalten låg.

Detta uppträdande och utvärderade samt lagrade lägsta mätvärdet (Mmin), vid tidpunkten "Tmin”, skall i slutet av mätcykeln "T1", överföres till ett andra krets- arrangemang 62, via tidskretsen 66a, där mätvärdet jämföras med ett inmatat bör-värde, lagrat i ett femte kretsarrangemang 65.

Bör-värdet i det femte kretsarrangemanget 65 sättes till ett värde för koldioxid- halten för frisk luft, säg 400 ppm.

Det andra kretsarrangemanget 62 fastställer nu diskrepansens storlek och tec- ken ("+“ eller "-“) via subtraktion eller annan analog funktion. l ett tredje kretsarrangemang 63 emottages, vid mätcyklens "T1” slut, nämnda utvärderade diskrepans. inom det tredje kretsarrangemanget 63 beaktas utnyttjade faktorer och emotta- get rådata för att därav bilda en faktor eller en funktion, som skall samordnas med rådata uppträdande på ledningen 4a och ledningen 4a' för att kompensera för mätfel inom en efterföljande mätcykel.

Sålunda bildas inom det tredje kretsarrangemanget 63 grunden för en mot disk- repansen relaterad och motsvarande kompensation, vid ett fjärde kretsarrange- mang 64, av mätvärden uppträdande inom en direkt efterföljande mätcykel eller tidsperiod, betecknad ”T2” ifigur 4.

Principiellt kan man antaga att vid en uppträdande positiv diskrepans, utvärde- rad i det andra kretsarrangemanget 62 och signalbehandlad i det tredje krets- arrangemanget 63 och överförd som en faktor eller funktion till det fjärde krets- arrangemang 64, sänks varje utvärderat mätvärde för nämnda kompensation uppträdande inom en omedelbart efterföljande mätcykel eller tidsperiod ”T2” och vice versa. 10 15 20 25 30 1528 425 25 Nämnda lagrade kompensationsvärde inom det fjärde kretsarrangemanget 64, utgör således ett för nästkommande mätcykel “T2” gällande kompensations- värde, -faktor och/eller -funktion, och är praktiskt sett anpassat, via nämnda femte kretsarrangemang 65, till en virtuell gaskoncentration representerad av en motsvarande som referens tjänande gaskoncenteration, uppträdande i fria luften.

Bör-värde, via nämnda femte kretsarrangemang 65, för koldioxid skall då vara anpassat till ett valt värde liggande inom koncentrationsintervallet 350-450 ppm.

Andra bör-värden, alternativt via A/D-signalen framtanga bör-värden, för andra gaser och/eller gasblandningen kan givetvis införas.

Den i tidskretsen 66a valda mätcykeln ”T1”, 'T2” eller ”TS” skall, via ett sjätte kretsarrangemang 66, vara tilldelad en anpassad varaktighet.

Denna tidsperiod ”T1” kan för lokaler inom byggnader, såsom skolor, kontor, köpcentra, väljas till mellan 3 och 30 dagar eller dygn, då hög sannolikhet för uppträdande av mätvärden svarande mot friskt luft föreligger varje natt och morgon.

För lagringslokaler, ölkällare och andra stängda utrymmen kan tidsperioden eller mätcykeln väljas till mellan 30 och 180 dagar.

När det gäller slutna containertransporter och/eller CO2-styrda mognadstran- sporter kan tidsperioden sättas till mellan 50 och 60 dygn.

Som en sammanfattning torde det vara lämpligt, ide flesta tillämpningar, att låta välja tidsperioden så att den överstiger 3 dagar och understiger 30 dagar, så- som större än 5 dagar och mindre än 25 dagar.

Vald varaktighet skall ställas i beroende av olika krav och förutsättningar. 10 15 20 25 30 i 528 425 26 Av betydelse för uppfinningen blir således att de yttre förutsättningarna för gas- cellen eller gassensorn 2 (eller gasen "G") skall vara så att den momentant upp- trädande och uppmätta gaskoncentrationen vid något eller nägra tidsmoment inom den valda mätcykeln ”T1”, skall sjunka ned till ett värde som är represen- tativt för ett valt ”bör-värde” och att en uppträdande diskrepans till ett förinställt bör-värde skall tjäna som en kompensationsfaktor vid en efterföljande mätcykel ”T2” och att en inom mätcykeln ”T2” fastställd diskrepans skall tjäna som kom- pensationsfaktor vid en efterföljande mätcykel ”T3” o.s.v.

En beräknad kompensationsfaktor “K1 inom det fjärde kretsarrangemanget 64, tillföres ett sjunde kretsarrangemang 67 och lagras däri för att därigenom lika kunna kompensera varje uppträdande och tidsrelaterat mätvärde inom den o- medelbart efterföljande mätcykeln ”T2",.

Den valda totala kompensationsgraden, relaterad till emottagna rådata, är. via nämnda sjunde kretsarrangemang 67, även beroende av kompensationssig- naler på ledningen 5a samt ytterligare, vanligtvis, kortvariga kriteria relaterade kompensationssignaler, uppträdande på ledningarna 67a, 67b och 67c.

Vald kompensationsgrad, mellan på varandra följande mätcykler ”Tt” och "T2”, är, via ett åttonde kretsarrangemang 68, anpassad att understiga ett på förhand bestämt maximerat eller minimerat värde, för att därmed kunna förhindra en allt- för snabb och hög korrigering, som kan bero på okontrollerbara felaktigheter.

Figur 2 illustrerar även en startkrets 80, som kan vara triggad av tidskretsen 66a och det fjärde kretsarrangemanget 64 och sin beräknade korrektionsfaktor "K1”, varvid startkretsen 80 lägger in ett första mätvärde (M1) i minnet 69 och initierar början av en andra mätcykel ”T2” via tidskretsen 66a. i Via nämnda första kretsarrangemang 61 skall, såsom tidigare antytts, ett inom mätcykler ”T1", mätcykeln ”T2” o.s.v. uppträdande andra mätvärde ”M2” lagras i minnet 69, som ett andra lägsta mätvärde (M2) och att detta lagrade andra mät- värde (M2) utbytes vid ett uppträdande av ett än lägre mätvärde, som därvid lagras i nämnda minne 69. 10 15 20 25 30 528 4,25 På detta sätt kommer de lagrade mätvärdena (M1), (M2) o.s.v. i minnet 69 att successivt utbytas mot nya lägre mätvärden, ända tills det lägsta mätvärdet ”Mmin” uppträder inom mätcykeln ”T1“, mätcykeln ”FZ” o.s.v. och lagras som (Mmin). (Vid invers funktion lagras mätvärden mot ett värde ”Mmax”).

Detta lägsta mätvärde (Mmin) ligger då lagrat i minnet 69 till slutet av mätcykeln "T1" och utnyttjas som enda referens mot inställt bör-värde vid utvärderandet av aktuell kompensationsgrad ”K1” för nästföljande mätcykel "T2“.

Uppträdande lägsta mätvärden och den kompensation som kommer att ske vid övergången från en första mätcykel "T1" till en andra mätcykel ”T2" illustreras närmare i figurerna 3 och 4.

Figur 3 avser att visa den analoga signalstrukturen mera i detalj under en del av en mätcykel "T1" och illustrera den tidpunkt "Tmln" under vilken det lägsta mät- värdet "Mmin" för koldioxid (C02) uppmätes.

Figur 4 avser att illustrera grafen för den analoga signalstrukturen under ett fler- tal måtcykler och där det för mätcykeln "T1" gäller att mätvärdet "Mmin" något överstiger inställt bör-värdet ”B1 " (400 ppm) och att därför införes, vid tidsavsnit- tet mellan mätcykeln ”T1” och mätcykeln ”T2”, en beräknad korrektionsfaktor ”K1”, som då skall sänka alla mätvärden under den efterföljande mätcykel "T2”.

För mätcykeln ”T2” gäller att mätvärdet "Mmin”, vederbörligen kompenserats med ”K1 något understiger inställt bör-värde ”B1” och att därför införes, vid tidsavsnittet mellan mätcykeln ”T2” och "T3”, en ny korrektionsfaktor "K2", som avser att öka alla framtagna mätvärden under den efterföljande mätcykeln ”T3” o.s.v.

Beskrivningen illustrerar en utföringsforrn där luftens naturliga koldioxidhalt ut- nyttjas som bör-värde. lO 15 20 25 30 28 intet hindrar dock att låta utnyttja andra gaser, såsom kvävgas, där det erbjudes ett bör-värde lika med eller anslutande sig till "noll”.

Med en hänvisning till figurerna 5 till 8 skall en alternativ utföringsform av upp- finningen närmare beskrivas, utnyttjande en funktionskonvertering i förhållande till den i figurerna 2 till 4 visade.

Här visar figur 5 en graf “f(c,T)”, där "c" representerar gaskoncentrationen och ”T” representerar temperaturen, representerande en erhållen utsignal eller räk- nevärde från en AID-omvandlare som en funktion av COg-innehållet vid två oli- ka mätningar utförda vid två olika temperaturer för att därvid illustrera behovet av en första temperaturkorrektion.

Punkten ”f(0,T)” representerar A/D-omvandlarens räknevärde vid en avsaknad (0) av COz-gas vid +5°C och ett motsvarande värde föreligger för grafen gällan- de +50°C, och som kan uppskattas till ett räknevärde 14000.

Figur 6 avser att visa en graf över en temperaturkorrekterad utsignal där denna temperaturkorrektion hänför sig till den i figur 5 angivna diskrepansen.

Här visas en temperaturkorrektion mot ett och samma värde för COz-gasens nollinnehåll och där A/D-omvandlaren räknar till räknevärdet 61440.

Temperaturkorrektionen är här nonnerad mot ett värde av 25°C.

Grafen ”f(c,Ts)” visar absorptionen ”a” vid två olika temperaturgrafer, en för +5°C och en för +50°C, och där absorptionen är ”1-transmissionen" och trans- missionen utgör ett värde förA/D-omvandlaren motsvarande "f(c,Ts)/61440.

De båda graferna är här normerade (ZERO, Ts) mot ett och samma värde (61440) för A/D-omvandlaren, där detta värde kan skrivas f(0) = f(0,T) «- ZERO(T), där ZERO(T) motsvarar ZEROO + Tz - T. 10 15 20 25 30 5208 42.5 29 Figur 7 avser att visa en graf eller en slutgiltig kalibreringstabell, som tempera- turkorrigerats via en andra temperaturkorrektion, gällande för värden erhållna från A/D-omvandlaren som en funktionen av COz-innehållet och där som ett re- ferensvärde eller bör-värde valts ett värde för A/D-omvandlaren representerat av det valda värdet 400ppm för COz-gasinnehållet.

Mera speciellt är det här fråga om att vid ett valt värde för COg-konoentrationen (400ppm) utnyttja kalibreringskurvan ”f(c)” för att få ett referensvärde (Ref.) för A/D-omvandlaren och där detta värde skall vara mindre än O-värdet, 61440.

Härigenom erbjuds en möjlighet att avkänna A/D-omvandlarrelaterade digitala värden över och under detta referensvärde (Ref.) för att därav bilda en önskad korrektionsfaktor.

Kalibreringstabellen enligt figur 7 utgör således en funktion av eller en kombina- tion av ZERO(T) och SPAN(T), där SPAN(T) = SPANO + Ts i T och där denna kalibreringstabell blir anpassad till aktuell mätutrustning.

Figur 8 avser att i en blockschemaform illustrera ett alternativt elektroniskt krets- arrangemang med elektroniska kretsar och funktioner, samverkande med var- andra i enlighet med uppfinningens anvisningar och som bygger på att utvärde- ra det ”högsta” mätvärdet under en mätcykel och under utnyttjandet utav digital signalstruktur.

Ett sådant högsta värde kan överstiga eller understiga nämnda referensvärde (Ref.) eller ansluta till referensvärdet, vid vilken situation korrektionsfaktorn inte skall ändras.

När det då gäller figuren 5 så framgår därmed den diskrepans som uppträder i beroende av valda temperaturvärden.

Sålunda visar grafen för temperaturen 5°C att den vid minskande C02-innehål- let ökar mot ett värde 22000 för A/D-omvandlaren vid avsaknad av COg-inne- 10 15 20 25 30 30 hållet medan för temperaturen 50°C ökar mot ett värde 14000 för A/D-omvand- laren vid avsaknad av COg-innehållet. Grafen fastställes empiriskt Vid en temperaturkorrigering av de två temperaturberoende graferna mot ett och samma värde för A/D-omvandlare, för avsaknad av COz-innehållet (IO- innehåll), erhålles de två graferna i figur 6, som illustreras divergera något.

Dessa grafer i figur 6 representerar absorptionen, d.v.s. 1-transmissinen för de två graferna i figur 5 och här krävs en ytterligare temperaturkorrigering för att skapa en mera exakt korrigeringstabell, enligt figur 7.

Speciellt framgår från figur 7 att som digitalt bör-värde har här valts det värde som AID-omvandlarens korrigeringstabellen ger för ett COg-innehållet motsva- rande 400ppm.

När det då gäller utföringsforrnen enligt figur 8 har motsvarande block och funk- tioner som i figur 2 tilldelats samma hänvisningsbeteckning, dock har dessa i figur 8 kompletterats med ett primtecken.

Figur 8 illustrerar en mätgasdetektor 4' med en för en temperaturkorrigering och temperaturkompensering anpassad terrnistor (ej visad), placerad nära detektorn 4' i gassensorn.

Detektorn 4' avger då i denna utföringsforrn en gasgivarsignal 4a' och en tem- peraturberoende signal 67a' till en signalmottagande krets 60”.

Denna krets 60' omfattar hårdvara och mjukvara för att signalkonditíonera in- komma analogrelaterade signaler och anpassa dessa till en A/D-omvandlare, som avger ett räknevärde, beroende på signalstrukturerna emottagna från de- “ tektorn 4”.

I denna krets 60' sker även en temperaturkompensering, enligt förutsättningar- na givna och beskrivna i figur 6. lO 15 20 25 30 528 425 31 Kretsen 60' sänder en digital utsignal till kretsen 6a', där en andra temperatur- kompensering, enligt förutsättningarna visade i figur 7, sker tillika med en tabell- konvertering.

Via kretsen 6a' sker även en mätvärdespresentation och en mätapplikation till presentationsenheten 7'.

Kretsen 6a' styrs även av korrektionssignalen från en krets 67', representeran- de en totalkompensation, vilken krets 67' står i en digital samverkan med tre ytterligare kriteria.

Det första kriteriet styrs av kretsen 61', som kommer att notera varje ökat värde i den digitala signalen från kretsen 60' under beaktande av kriteria dikterade av kretsen 61a' (M(t)).

Detta första kriteria är beroende av det digitala innehållet i minneskretsen 69' (M(maX)), tidskretsen 66a', kretsen 66', den digitala signalen jämförande kret- sen 62', digitalt lagrat bör-värde 65' och en krets 63' för en korrigeringsfunktion.

Kretsen 63' samverkar med en krets 64' som i beroende av en korrektionsmc- derering i en krets 68' skapa en för ett efterföljande tidsavsnitt gällande kom- pensationsfaktor ”K1 inom Kategori "c”.

Det andra kriteriet kan hänföras till Kategori ”b” och Kategori ”d” och utgör en tryck- eller annan kompensationssignal, alstrad i kretsen 67c'.

Det tredje kriteriet hänför sig till ett utnyttjande av en referensdetektor 5' eller annan gasdetektor (4'), som på samma sätt som för mätgasdetektorn 4' avger en gasgivarsignal (5a' eller 4a') och en temperatursignal 67b' till en signalmotta- gande krets 60a.', liknande kretsen 60'.

Totalkompensationen värderad och beräknad i kretsen 67' kan ske med enkla algoritmer. lO 15 20 528 425 i 32 Sålunda kommer det digitaliserade kretsarrangemanget enligt figur 8 att skilja sig något från det i figur 2 visade och beskrivna kretsarrangemanget.

Med uttrycket ”analogt-digitalt mätvärde" skall föreslås ett mätvärde presenterat i analog form, enligt figur 2, eller ett mätvärde presenterat i digital form, enligt figur 8.

Den i figur 6 eller 7 visade grafen är relaterad till en ”Span-konstant".

Uppfinningen är givetvis inte begränsad till den ovan såsom exempel angivna utföringsformen utan kan genomgå modifikationer inom ramen för uppfinnings- tanken illustrerad i efterföljande patentkrav.

Speciellt bör beaktas att varje visad enhet och/eller funktion kan kombineras med varje annan visad enhet och/eller funktion inom ramen för att kunna emå önskad teknisk funktion.

Claims (30)

5 28 PÅ TENTKRA V

1. Metod för att kunna kompensera för mätfel, i första hand relaterade till mätfel inkluderade i felkällan ”drift”, vid sådana mätningar, utnyttjande en gascell eller gassensor (2) och ett elektroniskt kretskarrangemang (6), där under på varandra följande mätcykler avkännes ett flertal momentant uppträdande på varandra följ- ande mätvärden, genom att; a. lagra, under en vald tidsperiod (T1) uppträdande och utvärderade, lägsta eller högsta eller därtill relaterat eller närstående, mätvärden som momentana mätvärden inom ett minne (69, 69'), b. jämföra dessa mätvärden, såsom vid slutet av nämnda valda tids- period (T1), med lagrade bör-värden (65'), c. utnyttja en diskrepans, mellan utvärderade uppträdande mätvärden, enligt ”a” ovan, och nämnda lagrade bör-värden, enligt ”b” ovan, för att bilda en grund för en däremot relaterad och/eller svarande kom- pensation av framtagna mätvärden, uppträdande inom en efterföl- jande tidsperiod (TZ) samt d. låta utnyttja medel för en kompensation av temperaurrelaterade awikelser i erhållna mätvärden, kännetecknad därav, att för nämnda kompensering av temperaturrelaterade avvikelser i erhållna mätvärden, enligt ”d” ovan, utnyttjas en detektor (4') med en för kompenseringen anpassad termistor och där denna termistor placeras nära detektorn (4'), att detektorn (4') anpassas att till en signalmottagande krets (60') låta avgiva en, mot en aktuell, en eller flera gaser och/eller gasblandningar och/ eller en sådan gas eller gasblandning uppvisar, koncentration svarande, signal (40') och en mot den aktuella temperaturen svarande signal (67a'), för att med hjälp av den, mot den aktuella temperaturen svarande, signalen (67a') låta skapa en temperaturkompensation av varje mottagen signal från en eller flera ljusmotta- gare (4, 5) relaterade till nämnda gascell (2). ZS 425 34

2. Metod enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att den temperaturbero- ende kompensationen skapas av en samordning av ett flertal temperaturberoen- de data, relaterade till en och samma referenspunkt.

3. Metod enligt patentkravet1 eller 2, kännetecknad därav, att inom ett elekt- roniskt kretsarrangemang (6) utnyttjas två kretsar eller motsvarande för att skapa två signaler.

4. Metod enligt patentkravet 3, kännetecknad därav, att en första signal år re- ' laterad till mätvärdet och en andra signal är relaterad till temperaturvärdet.

5. Metod enligt patentkravet 4, kännetecknad därav, att nämnda andra signal utnyttjas för en första temperaturkompensering och för en andra temperaturkom- pensenng.

6. Metod enligt patentkravet 1, vid en gascell eller gassensor, med en kavitet (2') avsedd att innesluta en för en mätning avsedd gasvolym (6), en gassensortillde- lad ljuskälla (3), avsedd att sända ljusstrålar genom nämnda kavitet (2'), en gas- sensortilldelad ljusmottagare, avsedd att mottaga nämnda Ijusstrålar, när dessa tillryggalagt en vald mätsträcka inom nämnda kavitet, ett elektroniskt kretsar- rangemang (6), med tillhörande elektroniska kretsar, anslutna till nämnda ljuskäl- la (3) och nämnda ljusmottagare (4), kännetecknad därav, att nämnda kretsar- rangemang (6) är anpassat för att digitalt kunna transponera ljusintensiteten för en eller flera, av från ljuskällans utsända ljusstrålar relaterade, våglängder och i beroende därav digitalt låta utvärdera och beräkna förekomsten av en eller flera gaser och/eller gasblandningar och/eller en sådan gas eller gasblandning uppvis- ande koncentration.

7. Metod enligt patentkravet 6, kännetecknad därav, att vid en uppträdande digital positiv diskrepans sänkes eller höjes digitalt utvärderade mätvärden för nämnda kompensation, uppträdande inom en omedelbart efterföljande mätcykel och vice versa. pad fn, v n. Ö fï-wtå. 35

8. Metod enligt patentkravet 1, 6 eller 7, kännetecknad därav, att nämnda lagrade bör-värde eller referensvärde är anpassat till en vald gaskoncentration, såsom en som är representativ för en motsvarande gaskoncentration uppträdan- de i luft.

9. Metod enligt patentkravet 1 eller 8, kännetecknad därav, att ett bör-värde för koldioxid är genererat av ett värde fallande inom ett koncentrationsintervall av 350-450 ppm.

10. Metod enligt patentkravet 6, kännetecknad därav, att en påkallad kompen- sering, beroende på ett lägsta (eller högsta) värde under en vald mätcykel, sker genom ett införande av ett förändrat digitalt referensvärde, erhållet från en AID- omvandlare.

11. Metod enligt patentkravet 6 eller 10, kännetecknad därav, att som en kom- pensationsfaktor utnyttjas en inställning för en A/D-omvandlare, vid en normerad O-konstant för en utnyttjad gas.

12. Metod enligt patentkravet 1, 10 eller 11, kännetecknad därav, att ett utnytt- jat referensvärde utvärderas från en kalibreringstabell eller -kurva, valt lägre eller högre än värdet vid en O-gräns, för att därmed kunna skapa en korrigerandekali- brering över och under nämnda referensvärde.

13. Metod enligt patentkravet 1 eller 6, kännetecknad därav, att en vald kom- pensationsgrad, mellan på varandra följande mätcykler, är anpassad att under- stiga ett på förhand bestämt värde.

14. Metod *enligt patentkravet1 eller 6, kännetecknad därav, att ett första mät- värde lagras i minnet, som ett första värde, och att detta lagrade första värde ut- bytes vid ett uppträdande av ett än lägre eller ett än högre mätvärde, som därvid lagras i nämnda minne som ett andra värde o.s.v.

15. Elektroniskt kretsarrangemang för att kunna kompensera för mätfel, b|.a. rela- terade till en felkälla "drift". vid sådana mätningar, utnyttjande en gascell eller gassensor och ett elektroniskt kretsarrangemang, för att under på varandra följ- ande mätcykler låta avkänna ett flertal momentana mätvärden, där ett under en vald mätcykel eller tidsperiod (T 1) uppträdande och utvärderat, lägsta eller högs- ta eller därtill relaterat eller närstående, mätvärde skall, via ett första kretsarran- gemang (61, 61'), lagras i ett minne (69, 69') som ett mot en analog eller digital signal svarande mätvärde, att detta uppträdande och utvärderade mätvärdet, vid slutet av den valda mätcykel (T1), skall, via ett andra kretsarrangemang (62, 62'), jämföras med ett lagrat bör-värde (65) och att en, i ett tredje kretsarrangemang (63, 63'), utvärderad diskrepans mellan det utvärderade mätvärdet och nämnda lagrade bör-värdet, utgör en grund för en däremot relaterad och/eller motsvaran- de kompensation, via ett fjärde kretsarrangemang (64, 64'), av mätvärden uppträ- dande inom en efterföljande tidsperiod (T 2), kännetecknat därav, att för en kompensering av temperaturrelaterade avvikelser i erhållna mätvärden utnyttjas en detektor (4') med en för kompensering anpassad termlstor och där denna termlstor är placerad nära detektorn (4'), att detektorn (4') är anpassad att till en signalmottagande krets (60') låta avgiva en, mot en aktuell en eller fleragaser och/eller gasblandningar och/eller en sådan gas eller gasblandning uppvisar kon- centration svarande, mätsignal (40') och en, mot den aktuella temperaturen sva- rande signal (67a') för att med hjälp av den mot den aktuella temperaturen sva- rande, signalen (67a') skapa en temperaturkompensation av varje mottagen sig- nal från en eller flera ljusmottagare (4, 5) relaterade till nämnda gascell (2).

16. Elektroniskt kretsarrangemang enligt patentkravet 15, kännetecknat därav, att den temperaturberoende kompensationen är skapad av en samordning av ett flertal temperaturberoende data, relaterade till en och samma referenspunkt.

17. Elektroniskt kretsarrangemang enligt patentkravet 15, kännetaecknat därav, att inom ett elektroniskt kretsarrangemang (6) är två kretsar eller motsvarande ut- nyttjade för att skapa två signaler.

18. Elektroniskt kretsarrangemang enligt patentkravet 15 eller 17, kännetecknat därav, att en första digital signal är relaterad till mätvärdet och en andra digital signal är relaterad till temperaturvärdet. 528 42,5 37

19. Elektroniskt kretsarrangemang enligt patentkravet 15, kännetecknat därav, att nämnda andra signal utnyttjas för en första temperaturkompensering och för en andra temperaturkompensering.

20. Elektroniskt kretsarrangemang enligt patentkravet 15, kännetecknat därav, att vid en uppträdande digital positiv diskrepans, via ett fjärde kretsarrangemang (64, 64'), sänkes eller höjes utvärderade digitala mätvärden för nämnda kompen- sation uppträdande inom en omedelbart efterföljande mätcykel eller tidsperiod och vice versa.

21. Elektroniskt kretsarrangemang enligt patentkravet 15 eller 20, kännetecknat därav, att nämnda lagrat bör-värde är anpassat, via ett femte kretsarrangemang (65'), till en vald gaskoncentration, såsom en gaskoncentration representativ för en motsvarande gaskoncentration uppträdande i luft.

22. Elektroniskt kretsarrangemang enligt patentkravet 15 eller 21, kännetecknat därav, att ett bör-värde, via nämnda femte kretsarrangemang (65'), för koldioxid är genererat till att falla inom området mellan 350-450 ppm.

23. Elektroniskt kretsarrangemang enligt patentkravet 15 eller 18, kännetecknat därav, att en vald mätcykel eller tidsperiod, via ett sjätte kretsarrangemang (66'), är tilldelad en vald minsta och en vald längsta varaktighet.

24. Elektroniskt kretsarrangemang enligt patentkravet 23, kännetecknat därav, att, via nämnda sjätte kretsarrangemang (66'), är tidsperioden vald större än 3 dagar och mindre än 20 dagar.

25. Elektroniskt kretsarrangemang enligt patentkravet 15, kännetecknat därav, att en vald kompensationsgrad är, via ett sjunde kretsarrangemang (67'), beroen- de av ytterligare kriteria.

26. Elektroniskt kretsarrangemang enligt patentkravet 15, kännetecknat därav, att en vald kompensationsgrad, mellan på varandra följande mätcykler, är anpas- szzs 425» 38 sad att, via ett åttonde kretsarrangemang (68'), vara vald att understiga ett på förhand bestämt värde.

27. Elektroniskt kretsarrangemang enligt patentkravet 15 eller 18, kännetecknat därav, att via ett första kretsarrangemang skall ett första digitalt mätvärde bli lag- rat i minnet som ett första digitalt värde och att detta lagrade första värde utbytes, vid ett uppträdande av ett annat (lägre) mätvärde, som därvid lagras i nämnda minne som ett andra digitalt värde o.s.v.

28. Elektroniskt kretsarrangemang enligt patentkravet 15 eller 18, kännetecknat därav, att en påkallad kompensering, beroende på ett lägsta eller högsta digitalt värde under en vald mätcykel, sker genom ett införande av ett förändrat digitalt referensvärde, erhållet från en A/D-omvandlare.

29. Elektroniskt kretsarrangemang enligt patentkravet 15 eller 28, kän netecknat därav, att som en kompensationsfaktor utnyttjas en inställning för en A/D-om- vandlare vid en normerad 0-konstant.

30. Elektroniskt kretsarrangemang enligt patentkravet 15, 18 eller 28, känne- tecknat därav, att ett utnyttjat digitalt referensvärde (Ref), utvärderat från en kali- breringstabell eller -kurva (Figur 7) och valt lägre än ett digitalt värde (61440) vid en O-gräns, är anpassat att skapa en korrigerande digitaliserad kalibrering, över och under nämnda referensvärde.