技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于检查气体测量系统中的气体引导元件的检测装置和涉及借助于
泵机构检查气体引导元件。
背景技术
[0002] 气体测量系统被用于在技术上进行气体测量并且保护在区域或空间中的人的健康和生命免于危险。在工业领域中，例如石化工业、提炼厂、化学工业中，技术上的气体测量对于监测爆炸性的或有毒的气体或
蒸汽有重要意义。在此，使用不仅移动器械还有静止器械。还使用由移动器械或静止器械的组合，以便可进行在长罐、钻孔或料仓中的气体浓度或气体分析。
[0003] 因此，由DE 10 2005 045 272 B4已知一种由移动气体测量器械和泵组成的组合。由此可将移动气体测量器械还用于测量在输送井道、罐或钻孔中的气体浓度。借助于泵和用于气体输送的元件、优选地软管管路，可将气体输送给气体测量器械用于测量。以输送开始、输送量、输送结束以及泵的其他运行特性而对泵的控制在此通过移动气体测量器械或其控制部进行。
[0004] 在移动气体测量技术的领域中，由DE 10 2015 003 745已知用于基本上仅仅一次地可执行地检查气体测量系统的软管管路和传感装置的可能性方案。借助于远程触发将
定位在软管端部处的试样气体量导入软管管路中并且输送给气体测量系统，从而可检查传感装置和软管管路。
[0005] 由US 7,406,854,B2已知具有转接器(或适配器，Adapter)的气体
传感器。转接器构造成联接软管管路。通过该软管管路可将气体从远处的测量地点引向
气体传感器。气体的该引向例如可借助于输送泵进行。
[0006] 由WO 199 917 110 A1以及US 7,645,367已知由气体传感器和气体发生器组成的气体测量系统。气体发生器和气体传感器的这种组合使得能够检查气体传感器的测量特性，尤其检查如下，即，气体传感器是否对由气体发生器产生的测量气体浓度的加载作出敏感地反应。
[0007] 例如由DE 20 2006 020 536 U1已知用于检查气体传感器的装置。其中说明了气体发生器，其适合于产生乙烷。气体发生器设置用于检查气体传感器并且构造成将确定量的气体分配到气体传感器处/中，其中，气体传感器的输出
信号的基于此的改变或反应示出了气体传感器的工作能
力性的指示。
[0008] 美国劳工保护局(OSHA)方面推荐关于带有所谓的“碰撞试验(Bump-Tests)”的工作试验，其中，借助于合适的转接器和合适的气体执行气体传感器的常规检查。
[0009] US 7 406 854 B2说明了用于检查或校准电化学式气体传感器的转接器。转接器优选地可利用魔术粘(或维可牢搭接，即Klettverschluss)装设在气体传感器处并且可在完成检查或校准之后再次从气体传感器移除。
[0010] 在所谓的
现有技术中，没有解决方案给出在具有气体供应管路或软管管路(其设置用于从远处的测量地点到气体传感装置的气体供应并且布置在气体测量系统中)的气体测量系统中重复地或常规地检查工作预备性。在此，确保气体供应管路或软管管路以及其连接元件的工作预备性对于可靠地运行气体测量系统而言和气体传感装置本身的工作预备性同样重要。在气体供应管路、软管管路或连接元件(插头、耦联部、连接套筒、粘接部位、钎焊连接部、
焊接连接部)中的非密封部引起气体浓度在从测量地点到气体传感装置的路径上的改变，这因此可引起关于在测量地点处的当前情况的错误测量和后续有错误的评估、测量值输出以及报警。非密封部例如源自于柔性软管管路中的孔、裂纹、弯折点或多孔的子区段，以及例如由于在
导管管路系统和相关的螺旋、插接或钎焊连接部或管路耦联部中的材料疲劳引起的孔。
[0011] 因此，定期地可重复地检查气体供应管路、软管管路和连接元件(它们可归纳成总称气体引导元件)的工作预备性，同样有重要意义。
[0012] 尤其对于具有多个气体传感器的气体测量系统的已经存在的设备或设施，需要在运行中定期检查设备的工作预备性。尤其需要的是，即可除了检查气体传感器之外还进行管路、气体供应管路的检查。对于安装情况，在其中将待分析的气体量从远离气体传感器的安装地的地点借助于气体供应管路供应给气体传感器，有利的是，同样检查气体供应管路的运行和/或工作预备性。
发明内容
[0013] 因此，在了解了上文列举的已知的现有技术和已知的现有技术的缺点的分析的情况下，本发明的目的在于提供一种装置，该装置能够检查其中的气体供应管路的工作预备性。
[0014] 该目的通过具有
权利要求1的特征的用于检查气体引导元件的检测装置实现。
[0015] 该目的的另一解决方案通过具有权利要求6的特征的用于检查气体引导元件的检测装置实现。
[0016] 本发明的有利的实施方式从
从属权利要求得出且在下文的部分地参考
附图的说明中进一步来阐述。
[0017] 根据本发明的用于检查气体测量系统中的气体引导元件的检测装置具有-气体引导元件，
-泵机构，具有构造成适合于气体输送的泵，
-传感器，其指示出气体引导元件中的流动状态或泵机构的运行状态，
-气体传感装置，其构造成用于探测气体的浓度，
-测试气体源，和
-控制单元。
[0018] 首先详细阐述用在该
专利申请的
框架中的术语：测量气体、测试气体、吹扫气体和置零气体(Nullungsgas)。
[0019] 测量气体可理解成气体或气体混合物，其如此提供，即，气体传感装置对该测量气体的气体浓度的改变敏感，并且对测量气体的气体浓度的改变以改变气体浓度测量值的方式作出反应。
[0020] 吹扫气体或置零气体可理解成气体或气体混合物，其如此提供，即，气体传感装置对该气体或气体混合物的气体浓度的改变不敏感，并且对该吹扫气体或置零气体的气体浓度的改变没有以改变气体浓度测量值的方式作出反应。
[0021] 测试气体可理解成气体或气体混合物，其
密度和/或其
粘度不同于环境气体混合物的密度和/或粘度，优选地也不同于置零气体的密度和/或粘度和测量气体的密度和/或粘度，并且优选地如此提供，即，气体传感装置对测试气体的气体浓度的改变是敏感还是不敏感，是随意的。在此，有利的是这样的测试气体(气体传感装置对于该测试气体的存在或浓度改变不敏感)，以便在检查气体引导元件的工作预备性期间不引起传感装置的反应。环境空气混合物在此具有常见带有主要成分
氧气( 21%)、氮气( 78%)、
水蒸气、二氧化
碳和稀~ ~有气体的组分。
[0022] 指示出在气体引导元件中的流动状态或泵机构的运行状态的传感器优选地构造为
压力传感器或流量传感器并且在检测装置中在泵机构中或附近布置在气体引导元件处。
[0023] 指示出在气体引导元件中的流动状态或泵机构的运行状态的传感器还可构造为
转速传感器以用于探测布置在泵机构中的泵的转速。
[0024] 压力传感器构造成探测指示出在气体引导元件中的压力的测量值并且将其提供给控制单元。压力传感器在泵机构或气体引导元件处布置成尽可能靠近泵机构，使得压力传感器可探测在气体引导元件中存在的压力。压力传感器在此优选地构造为用于探测在气体引导元件中的绝对的压力水平的压力传感器，或构造为用于测量在气体引导元件中气体相对于环境压力的压力差的压力传感器。
[0025] 流量传感器构造成探测测试气体或测量气体的气体量在气体引导元件中流动的流量量(Durchflussmenge,意同流量)或流动速度。流量传感器将探测的流量量作为探测的流量量的值提供给控制单元。流量传感器在此优选地构造为压差传感器(ΔP传感器)，其通过布置在气体引导元件中的膜片(流动阻抗)探测压力差。
[0026] 压力传感器构造为绝对压力传感器以用于探测在气体引导元件中的气体或气体混合物的绝对的压力水平。压力传感器备选地构造为相对压力传感器以用于探测在气体引导元件中的气体或气体混合物相对于环境空气混合物的压力的压力差。压力传感器和/或流量传感器(ΔP传感器)在测量技术上对测试气体的密度和/或粘度相对于环境空气的密度和/或粘度、优选地相对于测量气体的密度和/或粘度的差很敏感，并且对气体混合物的气体成分中的改变利用根据气体成分的改变而改变气体混合物的密度和/或粘度以测量值的改变作出反应。
[0027] 控制单元构造成基于压力的测量值和/或流量量的测量值在输送率(或输送速率，即Förderrate)和/或输送量和/或输送压力上控制(即，设定、控制或调节)泵机构中的一个或多个泵。
[0028] 对本发明重要的是，指示出气体引导元件中的流动状态或泵机构的运行状态的传感器作为用于设定泵机构的传感元件存在，并且此外用于检查气体引导元件。
[0029] 指示出气体引导元件中的流动状态或泵机构的运行状态的传感器用于在检查期间在测量技术上一同探测在测试气体的密度和/或粘度上的改变。
[0030] 具有布置在泵机构中的或与泵机构关联的泵(其与气体引导元件共同作用实施测量气体从远处的测量地点到气体传感装置的输送)的泵机构同样一起用于检查气体引导元件的工作能力性。
[0031] 因此，已经存在作为气体测量系统中的重要的组成部分的两个重要部件，即，指示出气体引导元件中的流动状态或泵机构的运行状态的传感器(压力传感器、流量传感器、转速传感器)和具有泵的泵机构。在基本功能方面已知的气体测量系统中，可以以本发明的特征的泵机构的控制的补充和泵机构的
修改以及通过包含测试，可实现根据本发明的检查气体测量系统中的气体引导元件的工作能力性的目的。
[0032] 下面进一步阐述气体测量系统的部件、它们的功能和它们用于检查气体测量系统中的气体引导元件的共同作用。
[0033] 气体引导元件用于引导气体地连接气体传感装置与(和该气体传感装置在空间上远处的或远离地布置的)测量地点。这种在空间上远处的或远离地布置的测量地点例如为在地下的或地上的长罐或料仓、输送井道、检
测井道、钻孔中的测量地点和类似或可比的测量地点。
[0034] 气体传感装置包括在气体测量系统中的至少一个气体传感器并且设置成对测量气体或多种借助于气体引导元件输送的测量气体在测量技术上循环地或连续地探测并且定性以及还定量地分析，并且在气体测量系统中作为气体浓度测量值提供给控制单元。
[0035] 在此，气体测量系统用于探测和确定气体浓度以及监测由气体浓度导出的显著的
阈值，例如所谓的“爆炸下限值”(UEG)或有毒的极限值，例如所谓的最大工作地点浓度(MAK)。
[0036] 在此，对于气体传感器中的一些，测量环境可直接形成在气体传感装置的地点处或形成在气体传感装置的地点附近。
[0037] 对于气体传感装置的测量环境还通过远处的测量地点形成，为了定性分析(气体混合物组分)和/或定量气体分析(气体浓度)的目的，从该测量地点测量气体借助于气体引导元件和泵机构输送给气体传感装置以用于探测。
[0038] 气体引导元件可构造为柔性的软管管路或半柔性的或刚性的导管管路系统，以及构造为软管管路元件和导管管路元件的组合，从而可在远处的测量地点和气体测量机构之间得到一件式以及多件式或多部分的连接。
[0039] 气体引导元件或气体引导元件的组件布置在远处的测量地点、具有指示出气体引导元件中的流动状态或泵机构的运行状态的传感器(压力传感器、流量传感器、转速传感器)的泵机构以及气体传感装置之间。
[0040] 气体引导元件、指示出在气体引导元件中的流动状态或泵机构的运行状态的传感器(压力传感器、流量传感器)、气体传感装置和泵机构如此彼此
流体连接和如此共同作用地设计，即，可为气体传感装置和指示出在气体引导元件中的流动状态或泵机构的运行状态的传感器(压力传感器、流量传感器、转速传感器)输送来自远离气体传感装置的测量地点的气体量，并且气体量可由泵机构输送至远处的测量地点。
[0041] 测试气体源如此布置在泵机构处，并且气体引导元件、气体传感装置和泵机构如此流体连接，即，来自测试气体源的测试气体可作为气体量输送至远处的测量地点。测试气体源还可构造为泵机构的组成部分，以及泵机构可构造为测试气体源的组成部分。
[0042] 为了实施本发明，储存在测试气体源中的测试气体为这样的气体，其相比于环境空气并且相比于通常浓度的环境空气和测量气体的气体混合物在密度和/或粘度上具有明显的差。在测试气体的密度和/或粘度相对于环境空气的浓度上的明显的差使得能够检查气体引导元件的工作预备性。
[0043] 下面的表1给出了不同的气体和其密度ρ的概况。
[0044] 表1下面的表2给出了不同的气体和其动态粘度η的概况。
[0045] 表2如果针对应用情况呈现出，在远处的测量地点处在不存在测量气体时存在可基本上通过存在的环境空气表征的条件，则相比于环境空气在浓度和/或动态粘度中具有尽可能大的差的测试气体是合适的。
[0046] 因此，由上面的表1和2可得悉的是，氦气以及氙气相比于环境空气分别具有明显的密度差并且因此很好地适合作为测试气体。
[0047] 因此，由上面的表1和2可得悉的是，丙烷以及氙气相比于环境空气分别具有明显的粘度差并且因此很好地适合作为测试气体。
[0048] 在气体引导元件中存在的测试气体的气体量对借助于布置在泵机构中或处或在气体引导元件中或处的压力传感器和/或流量传感器探测的测量值有直接影响。
[0049] 在由泵输送的两种不同气体量的密度中的明显的差以如下方式发生作用，即，在泵以不变的转速或不变的流量量 运行时，可通过压力传感器在泵处探测的测量值与在两种气体量的密度中的差成比例。
[0050] 在由泵输送的两种不同的气体量的动态粘度中的明显的差以如下方式发生作用，即，在布置在泵机构中的泵以探测的或估计的流量量 运行时，可通过压力传感器在泵处探测的测量值和输送的流量量 的关系与在两种气体量的粘度中的差成比例。
[0051] 因此，借助于指示出在气体引导元件中的流动状态或泵机构的运行状态的传感器(压力传感器、流量传感器、转速传感器)、尤其压力传感器，根据泵机构具有压力传感器和优选地流量传感器的设计，可检查气体引导元件的工作预备性。根据借助于控制/调节例如借助于转速/压力特征曲线、输送压力和
电流或功率消耗的特征曲线、转速和流量量的特征曲线、泵转速根据用于探测流动速度或流量 的传感器的追踪对气体量的输送的控制的该设计方案和转化的变体方案，将具有相比于环境空气明显更小或更大的密度的气体或具有相比于环境空气明显更小或更大的粘度的测试气体用作测试气体。
[0052] 为了检查气体引导元件的工作预备性，根据本发明使用对于泵的运行在泵机构中或在控制单元中存在的已知的或探测的系统变量。系统变量代表在气体引导元件中存在的气体或气体混合物的当前的密度和/或动态粘度。
[0053] 借助于指示出在气体引导元件中的流动状态或泵机构的运行状态的传感器(压力传感器、流量传感器、转速传感器)探测的测量值为系统变量的第一可行的设计方案，该系统变量代表在测试气体密度和/或动态粘度中的差。因此，指示出在气体引导元件中的流动状态或泵机构的运行状态的传感器(压力传感器、流量传感器、转速传感器)在此能够实现根据本发明地检查气体引导元件的工作预备性。
[0054] 代表在测试气体的密度和/或动态粘度中的差的系统变量的另一可行的设计方案的通过指示出泵的运行状态的参数给出。根据通过控制或调节泵的控制的设计方案，在泵电功率、电流消耗、电操控信号之间的相互配合的情况下例如借助于
脉宽调制(PWM)、转速、流量量和压力得到作为系统变量的参数，该系统变量代表气体引导元件中的气体或气体混合物的当前的密度和/或动态粘度。
[0055] 在选择合适的测试气体时，除了气体测量机构以待分析的测量气体的测量任务和泵机构的具有传感装置和控制部或调节部的设计方案以及基于密度差或粘度差测量技术的效果应可被压力传感器和/或流量传感器以足够的信号
质量探测到的事实之外，还在以下方面起作用，以该使用浓度所投入使用的测试气体不应损害气体测量系统、泵机构、气体传感装置或危害环境或健康。
[0056] 控制单元构造用于接收由气体传感装置和压力传感器和/或流量传感器探测和提供的测量值。控制单元还借助于与控制单元关联的、布置在控制单元中或处的数据
存储器来存储由压力传感器和/或流量传感器探测和提供的测量值。
[0057] 控制单元以与数据存储器共同作用的方式优选地还构造用于存储由气体传感装置探测和提供的测量值。控制单元还构造成与泵机构借助于步骤顺序协调，以便检查气体引导元件的工作预备性并且确定用于气体引导元件的工作预备性的程度。
[0058] 根据本发明，在具有泵机构的、用于检查气体测量系统的气体引导元件的工作预备性的检测装置中，控制单元可构造为独立的单元，以及构造为泵机构、测试气体源或气体传感装置的元件。
[0059] 控制单元另外可设计为分布的控制部，例如设计为在气体测量系统中的不同的计算机个体(μP、μC)的组合，例如分布到泵机构、测试气体源、独立的计算和控制单元上，以及气体传感装置的一部分。
[0060] 检查气体引导元件的工作预备性借助于控制单元实现，控制单元针对泵机构的工作(输送压力、具有方向和量的输送量、输送的持续时间)以考虑合适的且布置在泵机构中或处的或与泵机构关联的传感装置(压力、流量、
温度、湿度)的方式控制或调节泵机构或布置在泵机构中或处的或与泵机构关联的适合于气体输送的执行器(优选地泵，例如泵
驱动器、
隔膜泵、压电泵、
活塞泵、压缩泵)和
开关元件(优选地
阀、磁力阀、
电磁阀、二位二通阀、三位二通阀)。
[0061] 控制单元在检查气体引导元件的工作预备性的检查过程中考虑了代表在密度和/或动态粘度中的差的系统变量。
[0062] 泵的控制的设计方案可例如由此实现：将泵调节到恒定的转速上。在这种情况下，在检查期间，由于测试气体相对于环境空气在时间走向上的密度和/或粘度差，作为代表测试气体的在密度和/或动态粘度中的差的系统变量的改变，得到了在压力传感器的测量值中的改变和/或在流量传感器的测量值中的改变。在这种情况下，作为系统变量的改变，还得到了在泵的操控信号中或在电流消耗或电功率消耗中的改变。
[0063] 在检查气体引导元件的工作预备性的检查过程中，控制单元执行步骤顺序，在其顺序中借助于泵机构将一定量测试气体由泵机构朝远处的测量地点输送，并且紧接着又从远处的测量地点输送回泵机构中或输送回泵机构。
[0064] 控制单元为此执行下文的步骤顺序，其为原理性的顺序，以便在考虑到系统变量的情况下执行泵机构的工作预备性的检查。
[0065] 在第一步骤中，控制单元使泵机构以第一预定的持续时间处于第一运行状态中。在第一运行状态中，将一定量测试气体从测试气体源借助于气体引导元件输送至远处的测量地点。
[0066] 控制单元基于气体引导元件的技术特性并且基于泵机构的技术特性如此设计第一预定的持续时间的时间上的期限，即，气体引导元件在从远处的测量地点直至泵机构的长度上填充有测试气体。因此，气体引导元件以气体引导元件的总的气体容积被完全填充测试气体。泵机构的技术特性主要包括布置在泵机构中的执行器(泵)和开关元件(阀)的特性数据，例如输送量和压力分配范围，泵机构在第一运行状态中为了借助于气体引导元件将该量的测试气体(输送率)从测试气体源输送到远处的测量地点而提供该特性数据。此外，在泵机构的技术特性中还一同包括测试气体源在泵机构处的布置方式，即，尺寸，例如气体引导元件的为此布置和设置的子件的长度和流动横截面。
[0067] 此外，在泵机构的技术特性中还一同包括在泵机构中的泵的控制，即控制或调节的方式，比如在泵机构中以压力传感器预定的或探测的输送压力和/或预定的或利用流量传感器探测的输送量追踪例如泵的转速。
[0068] 在此，气体引导元件的技术特性包括尺寸，例如从泵机构和/或气体传感装置直至远处的测量地点的总长度、与气体引导元件的总长度相关的管路直径，从而可由此由控制单元确定在气体引导元件中总地存在的气体容积。但在多件式的气体引导元件中，气体引导元件的技术特性还可包括气体引导元件的各单件的技术特性，即，气体引导元件的不同的管路区段的流动横截面和长度。除此之外，在气体引导元件的技术特性方面中，还可一同包括关于材料、壁厚、几何形状(圆的、椭圆的、方的)的信息，以及关于在远处的测量地点和泵机构或气体传感装置之间的高度差的信息。从气体引导元件的各零件的技术特性的了解，控制单元还可确定多件式的气体引导元件的总的气体容积。
[0069] 控制单元如此选择第一预定的持续时间，即，在第一预定的持续时间期间，通过由泵机构的技术特性得到的输送量，由泵机构到气体引导元件中朝远处的输送的量的测试气体填充了气体引导元件的整个气体容积。例如，如果气体引导元件在气体引导元件的在泵机构直至远处的测量地点之间的长度上具有5升的气体容积，则在设定的和由泵机构提供的输送率为0.5升每分的情况下在10分钟的持续时间之后，在泵机构直至远处的测量地点之间的气体引导元件完全填充测试气体，其中，在该简化的考量中，在连接测试气体源与泵机构的气体引导子元件中的气体容积被忽略。
[0070] 在第二步骤中，控制单元使泵机构以第二预定的持续时间处于第二运行状态中。在第二运行状态中，一定量气体从远处的测量地点借助于气体引导元件输送给气体测量系统中的压力传感器和/或流量传感器。
[0071] 控制单元基于第一预定的持续时间并且基于气体引导元件的技术特性和/或基于泵机构的技术特性选择第二预定的持续时间的时间上的期限。泵机构的技术特性包括布置在泵机构中的执行器(泵)和开关元件(阀)的特性数据，例如输送量和压力分配范围，泵机构提供该特性数据用于在第二运行状态中借助于气体引导元件从远处的测量地点输送气体量(输送率)。此外，在泵机构的技术特性中还一同包括气体传感装置在泵机构处的布置的方式，即，尺寸，例如，气体引导元件的为此布置和设置的子件的长度和流动横截面。在这样的情况下(在其中对于在从远处的测量地点至泵机构的输送率和从测试气体源至远处的测量地点的输送方向的泵机构的技术特性近乎相同)例如因为该泵在切换输送方向时借助于由两个通过控制单元耦联在控制部中的二位三通阀构成的组件被使用，在忽略阀的切换时间和用于从泵机构到气体传感装置的气体输送所需的持续时间的情况下，第二预定的持续时间近乎相当于第一预定的持续时间。例如，如果气体引导元件在气体引导元件在远处的测量地点和泵机构之间的长度上具有5升的气体容积，则在设定的和由泵机构提供的输送率为0.25升每分的情况下在20分钟的持续时间之后，在远处的测量地点和泵机构之间的气体引导元件完全填有气体。为了从远处的测量地点输送的气体可到达气体传感装置，气体的输送必须持续相对于第二预定的持续时间然而相对很短的另一持续时间，在其中，连接气体传感装置与泵机构的气体引导子元件中的气体容积附加地一同被考虑。因此，第二预定的持续时间的期限还包括这样的持续时间，该持续时间对于在设定的输送率的情况下将在连接气体传感装置和泵机构的气体引导子元件中的气体容积从泵机构输送到气体传感装置所需要。如果在连接气体传感装置和泵机构的气体引导子元件中的气体容积例如具有0.05升的体积，则在设定的和由泵机构提供的输送率为0.25升每分的情况下，对于第二预定的持续时间，附加地一同考虑1/5分钟的附加的持续时间，即，12秒。
[0072] 控制单元在第二预定的持续时间期间接收多个测量值，其由压力传感器和/或流量传感器提供，并且该测量值用于监测泵工作或用于借助于控制部或调节部控制泵。
[0073] 在第二步骤中，控制单元在第二预定的持续时间开始时将系统变量的第一值(其代表在气体引导元件中存在的气体或气体混合物(测试气体)的当前的密度和/或动态粘度)作为第一比较数据值存储在数据存储器中。
[0074] 在第二步骤中，控制单元在第二预定的持续时间结束时确定系统变量的另一值，其代表在气体引导元件中的此时当前的密度和/或动态粘度，并且将该值作为第二比较数据值存储在数据存储器中。
[0075] 在第三步骤中，控制单元执行在第一比较数据值和第二比较数据值之间的比较，并且基于在第一比较数据值和第二比较数据值之间的比较和预定的比较标准确定气体引导元件的工作预备性的程度。基于比较，控制单元可确定，在第一运行状态中输送到远处的测量地点的测试气体的量是否在第二运行状态中作为气体量从远处的测量地点被输送到气体传感装置。如果第一比较数据值和第二比较数据值彼此近乎没有偏差，比较的结果是，输送到远处的测量地点的测试气体的量在体积上与从远处的测量地点输送至气体传感装置的气体量相同。
[0076] 在这种情况下，作为气体引导元件的工作预备性的程度的
基础得出，气体引导元件被控制单元归为工作预备的，即，在从远处的测量地点到压力传感器的气体引导元件的整个长度上没有明显的
泄漏或非密封部，并且因此在压力传感器或流量传感器布置成在空间上靠近气体传感装置时在从远处的测量地点直至气体传感装置的气体引导元件的整个长度上同样不存在明显的泄漏或非密封部。
[0077] 在使用预定的比较标准的情况下，如果第二比较数据值不同于第一比较数据值，得到的情况是，气体引导元件没有工作预备，即，存在非密封部。
[0078] 在此，预定的比较标准可如此设计，即，如果作为在第一比较数据值和第二比较数据值之间的比较的结果得到，在第一比较数据值和第二比较数据值之间的差小于预定的差，例如<5%，气体引导元件的工作预备性的程度处于状态“工作预备”中。
[0079] 根据气体测量系统的实施方案、气体引导元件和连接元件的布置的复杂性，并且根据使用的测试气体的密度或粘度，参见表1和表2，可实行作为预定的比较标准的是，作为检查气体引导元件的工作预备性的差的1%至10%的范围。
[0080] 如果作为测试气体例如使用带有在0℃的
环境温度和1013hPa的环境压力下密度为ρ=5.89kg/m3的氙气，则在带有在0℃的环境温度和1013hPa的环境压力下，密度为ρ=1.29kg/m3的环境空气(氧气 21%、氮气( 78%)、水蒸气、二氧化碳、稀有气体)和测试气体之~ ~
间的密度差约为70%。因此，针对代表测试气体的密度和/或动态粘度的差的系统变量，在1%至10%的范围中的预定的比较标准可很好地使用，因为由此即使在在环境空气中带有约10%的氙气的气体混合物情况下仍可足够好地由控制单元确定作为差。
[0081] 关于密度的第一示例还可转用到在环境空气和氦气之间的密度差上，如由表1得到的那样。在带有ρ=0.18kg/m3的氦气和环境空气之间的密度差约为90%，从而对于在测试气体中低于25%的氦气浓度，此
时针对代表测试气体的密度和/或动态粘度的差的系统变量甚至可使用在明显高于8%的范围中的预定的比较标准。
[0082] 关于密度的示例在对压力的测量值的作用和选择预定的比较标准方面还可转用到粘度的差(参见表2)上。例如，如果氖气用作测试气体，则得到相对于环境空气的82%的粘度差，从而在此关于代表测试气体的密度和/或动态粘度的差的系统变量的在1%至10%的范围中的预定的比较标准还可认为是有意义的。
[0083] 例如，如果氙气又用作测试气体，则得到约为29%的粘度差(参见表2)。
[0084] 如果氙气用作测试气体，则得到的特别的优点是，氙气的密度和粘度特性使得能够近乎与泵机构中的泵的控制的之前说明的变体的设计方案无关地执行气体引导元件的工作预备性的检查。
[0085] 在第四步骤中，控制单元基于气体引导元件的工作预备性的程度确定
输出信号，其指示出气体引导元件的工作预备性的程度并且提供该输出信号。
[0086] 在一优选的实施方式中，根据系统变量的第一设计方案，指示出在气体引导元件中的流动状态或泵机构的运行状态的传感器的提供的测量值由控制单元在检查过程中予以考虑，以检查气体引导元件的工作预备性。
[0087] 在系统变量的第一设计方案的一特别优选的实施方式中，压力传感器的测量值由控制单元在检查过程中予以考虑，以检查气体引导元件的工作预备性。在系统变量的第一设计方案的备选的优选的实施方式中，流量传感器的测量值由控制单元在检查过程中予以考虑，以检查气体引导元件的工作预备性。
[0088] 根据系统变量的第一设计方案的特别优选的实施方式，控制单元为此在考虑和评估压力传感器的提供的测量值的情况下实施以下步骤顺序：在第一步骤中，控制单元使泵机构以第一预定的持续时间处于第一运行状态中。在第一运行状态中，一定量测试气体从测试气体源借助于气体引导元件输送给远处的测量地点。控制单元基于气体引导元件的技术特性并且基于泵机构的技术特性设计第一预定的持续时间的时间上的期限，以如同之前在关于原则上的过程的说明中在不同的各个方面在考虑用于检查泵机构的工作预备性的系统变量的情况下所阐述的方式。泵机构的考虑的技术特性在此包括这样的方面，其已经在之前在关于原则上的过程的说明中在考虑用于检查泵机构的工作预备性的系统变量的情况下进行了阐述。
[0089] 在第二步骤中，控制单元使泵机构以第二预定的持续时间处于第二运行状态中。在第二运行状态中，一定量气体从远处的测量地点借助于气体引导元件输送给压力传感器和气体测量系统。
[0090] 控制单元基于第一预定的持续时间并且基于气体引导元件的技术特性和/或基于泵机构的技术特性设计第二预定的持续时间的时间上的期限，以如同上文在关于原则上的过程的说明中在不同的各个方面在考虑用于检查泵机构的工作预备性的系统变量的情况下已经阐述的方式。泵机构的考虑的技术特性在此包括这样的方面，其已经在之前在关于原则上的过程的说明中在考虑用于检查泵机构的工作预备性的系统变量的情况下进行了阐述。
[0091] 控制单元在第二预定的持续时间期间接收多个由压力传感器提供的测量值。在第二步骤中，控制单元在第二预定的持续时间开始时将提供的测量值的此时当前的测量值作为第一比较数据值存储在数据存储器中。在第二步骤中，控制单元在第二预定的持续时间结束时将提供的测量值的此时当前的另一测量值作为第二比较数据值存储在数据存储器中。
[0092] 在第三步骤中，控制单元执行在第一比较数据值和第二比较数据值之间的比较，并且基于在第一比较数据值和第二比较数据值之间的比较和预定的比较标准确定气体引导元件的工作预备性的程度。基于比较，如之前在关于原则上的过程的说明中在考虑用于检查泵机构的工作预备性的系统变量的情况下阐述的那样，控制单元确定气体引导元件的工作预备性的程度。预定的比较标准在此可设计成类似于之前在关于原则上的过程的说明中在考虑用于检查泵机构的工作预备性的系统变量的情况下阐述的那样。
[0093] 在第四步骤中，控制单元基于气体引导元件的工作预备性的程度确定输出信号，其指示出气体引导元件的工作预备性的程度并且提供输出信号。
[0094] 根据系统变量的第一设计方案的备选的优选的实施方式，控制单元为此在考虑和评估流量传感器的提供的测量值的情况下执行以下步骤顺序：在第一步骤中，控制单元使泵机构以第一预定的持续时间处于第一运行状态中。在第一运行状态中，一定量测试气体从测试气体源借助于气体引导元件输送给远处的测量地点。控制单元基于气体引导元件的技术特性并且基于泵机构的技术特性设计第一预定的持续时间的时间上的期限，以如同已经在关于原则上的过程的说明中在不同的各个方面在考虑用于检查泵机构的工作预备性的系统变量的情况下在之前阐述的那样的方式。泵机构的考虑的技术特性在此包括这样的方面，其已经在关于原则上的过程的说明中在考虑用于检查泵机构的工作预备性的系统变量的情况下在之前进行了阐述。
[0095] 在第二步骤中，控制单元使泵机构以第二预定的持续时间处于第二运行状态中。在第二运行状态中，一定量气体从远处的测量地点借助于气体引导元件输送给流量传感器和气体测量系统。
[0096] 控制单元基于第一预定的持续时间并且基于气体引导元件的技术特性和/或基于泵机构的技术特性设计第二预定的持续时间的时间上的期限，以如同已经在关于原则上的过程的说明中在不同的各个方面在考虑用于检查泵机构的工作预备性的系统变量的情况下在之前阐述的那样的方式。泵机构的考虑的技术特性在此包括这样的方面，其已经在关于原则上的过程的说明中在考虑用于检查泵机构的工作预备性的系统变量的情况下在之前进行了阐述。
[0097] 控制单元在第二预定的持续时间期间接收多个由流量传感器提供的测量值。在第二步骤中，控制单元在第二预定的持续时间开始时将提供的测量值的此时当前的测量值作为第一比较数据值存储在数据存储器中。在第二步骤中，控制单元在第二预定的持续时间结束时将提供的测量值的此时当前的另一测量值作为第二比较数据值存储在数据存储器中。
[0098] 在第三步骤中，控制单元执行在第一比较数据值和第二比较数据值之间的比较，并且基于在第一比较数据值和第二比较数据值之间的比较和预定的比较标准确定对于气体引导元件的工作预备性的程度。基于该比较，如之前在关于原则上的过程的说明中在考虑用于检查泵机构的工作预备性的系统变量的情况下阐述的那样，控制单元确定气体引导元件的工作预备性的程度。预定的比较标准可在此设计成类似于之前在关于原则上的过程的说明中在考虑用于检查泵机构的工作预备性的系统变量的情况下阐述的那样。
[0099] 在第四步骤中，控制单元基于用于气体引导元件的工作预备性的程度确定输出信号，其指示出用于气体引导元件的工作预备性的程度并且提供该输出信号。
[0100] 根据系统变量的另一设计方案，在一优选的实施方式中，控制单元对指示出泵的运行状态的参数在检查过程中予以考虑，以便检查气体引导元件的工作预备性。泵的运行状态间接地以对泵的控制由测试气体的动态粘度和/或密度的改变得到，其直接作用于压力的测量值的改变。
[0101] 因为压力的测量值的这种改变作用于带有恒定的输送压力的调节目的的泵的调节，并且然后作用于至少一个指示出泵的运行状态的参数的改变，所以该参数可由控制单元评定为测试气体的动态粘度和/或密度的改变的标志。通过改变测试气体的动态粘度和/或密度，作为压力的测量值与输送压力的理论值的短时间的偏差，仅仅对于在调节回路中对于直至达到输送压力的理论值的追踪所需要的持续时间是可测量的。持续时间取决于调节路径(Regelstrecke)(例如气体引导元件的长度和体积输入到其中)以及调节器在类型(P型、I型、D型、PD型、PI型、PID型，以及两点调节器、三点调节器、三点分级调节器)中的类型和它们的设计(Tt、Te、Tb、Ti、Td，或
磁滞、开关差)。为控制单元提供多个参数，其指示出泵的运行状态并且间接归因于测试气体的动态粘度和/或密度的改变。提供给控制单元的参数为泵的运行参数，例如电的操控信号，诸如泵电功率、电流消耗、PWM-操控信号。其他的参数为转速、流量量或压力。转速可例如借助于泵的内部的传感装置(例如设计为霍尔传感器)提供给控制单元。除了输送压力之外，流量量可作为输送率借助于流量传感器得到，其例如设计为具有膜片或
层流元件(LFE)的压差传感器，或设计为根据热传导的测量原理工作的流量传感器(热线或热膜流速计、热电式MEMS传感器)，以及设计为
超声波流量传感器或
叶轮流量传感器(
转子流量计、叶轮)。根据利用泵的控制部或调节部和使用的附加的传感装置的控制的设计方案，在泵功率、电流消耗、PWM-操控信号、转速、流量量和压力之间的相互配合下得到至少一个参数作为系统变量，其代表测试气体的密度和/或动态粘度的差作为泵的运行状态。
[0102] 为此，控制单元在考虑和评估指示出泵的运行状态的参数中的至少一个的情况下执行以下步骤顺序：在第一步骤中，控制单元使泵机构以第一预定的持续时间处于第一运行状态中。在第一运行状态中，一定量测试气体从测试气体源借助于气体引导元件输送给远处的测量地点。控制单元基于气体引导元件的技术特性并且基于泵机构的技术特性设计第一预定的持续时间的时间上的期限，以如同已经在关于原则上的过程的说明中在不同的各个方面在考虑用于检查泵机构的工作预备性的系统变量的情况下前面所阐述的那样的方法。泵机构的考虑的技术特性在此包括以下方面，其已经在关于原则上的过程的说明中在考虑用于检查泵机构的工作预备性的系统变量的情况下在之前进行了阐述。
[0103] 在第二步骤中，控制单元使泵机构以第二预定的持续时间处于第二运行状态中。在第二运行状态中，一定量气体从远处的测量地点借助于气体引导元件输送给传感器(其指示出在气体引导元件中的流动状态或泵机构的运行状态)和气体测量系统。控制单元基于第一预定的持续时间并且基于气体引导元件的技术特性和/或基于泵机构的技术特性设计第二预定的持续时间的时间上的期限，以如同已经在关于原则上的过程的说明中在不同的各个方面在考虑用于检查泵机构的工作预备性的系统变量的情况下之前阐述的那样的方式。泵机构的考虑的技术特性在此包括以下方面，其已经在关于原则上的过程的说明中在考虑用于检查泵机构的工作预备性的系统变量的情况下在之前进行了阐述。在第二步骤中，控制单元在第二预定的持续时间开始时将至少一个此时当前的参数的值作为第一比较数据值存储在数据存储器中。在第二步骤中，控制单元在第二预定的持续时间结束时将至少一个此时当前的参数的另一值作为第二比较数据值存储在数据存储器中。提供给控制单元的参数为泵的运行参数，例如电的操控信号，诸如泵电功率、电流消耗、PWM-操控信号。其他的参数为转速、流量量或压力。根据利用泵的控制部或调节部的控制的设计方案，在泵功率、电流消耗、PWM-操控信号、转速、流量量和压力之间的相互配合下得到至少一个参数作为系统变量，其代表测试气体的密度和/或动态粘度的差。
[0104] 在第三步骤中，控制单元实施在第一比较数据值和第二比较数据值之间的比较，并且基于在第一比较数据值和第二比较数据值之间的比较和预定的比较标准确定气体引导元件的工作预备性的程度。基于比较，如之前在关于原则上的过程的说明中在考虑用于检查泵机构的工作预备性的系统变量的情况下阐述的那样，控制单元确定气体引导元件的工作预备性的程度。在此，预定的比较标准可设计成类似于之前在关于原则上的过程的说明中在考虑用于检查泵机构的工作预备性的系统变量的情况下所阐述的那样。
[0105] 在第四步骤中，控制单元基于气体引导元件的工作预备性的程度确定输出信号，其指示出气体引导元件的工作预备性的程度，并且提供输出信号。
[0106] 在一优选的实施方式中，在泵机构处布置有吹扫气体源。吹扫气体源如此布置在泵机构处，并且气体引导元件、气体传感装置和泵机构如此彼此流体连接，使得可为气体传感器输送来自吹扫气体源的一定量吹扫气体作为气体量。
[0107] 在第一运行状态中，在控制单元在第一步骤中将泵机构以第一预定的持续时间置于第一运行状态(在其中测试气体的量从测试气体源借助于气体引导元件输送给远处的测量地点)中之前，泵机构由控制单元以第一预定的持续时间置于扩展的运行状态中。在该扩展的运行状态中，一定量吹扫气体从吹扫气体源借助于气体引导元件输送给远处的测量地点，使得气体引导元件在从远处的测量地点直至泵机构的长度上完全填有吹扫气体。
[0108] 在此，扩展的运行状态在预定的持续时间的设计方案中还相当于根据本发明的检测装置的第一运行状态，该检测装置用于检查气体测量系统的气体引导元件的工作预备性。在该扩展的运行状态中的第一预定的持续时间还可被称为吹扫持续时间。吹扫持续时间由控制单元如此选择，即，在吹扫持续时间期间以设定的输送量或输送率使输送的量的吹扫气体填满气体引导元件的整个气体容积。
[0109] 在检测装置的一优选的实施方式中，测试气体源和/或吹扫气体源设计为结合带有阀、开关器件或压电式分配元件的布置的容器的设计方案。阀、开关器件或压电式分配元件可由控制单元借助于
控制信号如此激活，即，将测试气体和/或吹扫气体提供、导向或输送给泵机构。
[0110] 在检测装置的一优选的实施方式中，泵机构设计成具有双向泵。该双向输送泵可在输送方向上由控制单元借助于控制信号转换，使得或将一定气体量的测量气体从远处的测量地点输送给泵机构和气体传感器，或将一定气体量的测量气体从测试气体源输送给远处的测量地点。输送方向在此优选地并且例如直接借助于通过控制单元对泵
马达的转动方向的切换来转换。输送方向借助于泵的这种直接的转换具有的优点是，为了检查气体引导元件的工作预备性，仅仅需要唯一的泵，而不需要阀在检测装置中的进一步布置。
[0111] 在检测装置的另一优选的实施方式中，泵机构设计成具有这样的泵，其输送方向间接可借助于由两个所谓的二位三通阀形成的组件通过控制单元借助于控制信号来设定。通过控制单元可借助于控制信号设定两个二位三通阀的相应的穿流状态，使得或者一定气体量从远处的测量地点输送给泵机构和气体传感器，或者一定气体量从测试气体源输送给远处的测量地点。
[0112] 输送方向借助于阀组件的这种转换具有的优点是，需要仅仅一个相对简单的泵，其具有固定地预定的可行的输送方向。此外，阀的组件确保了，在泵机构内以及在气体引导元件中通到气体传感器和来自或通到远处的测量地点的流向还在没有通过控制单元操控的情况下通过阀的静止
位置限定。这以简单的方式实现了泵机构的可靠运行，而无需麻烦地监测泵和其运行，例如泵的输送方向。
[0113] 在检测装置的一优选的实施方式中，泵机构设计成具有两个反并联布置的泵的组件。控制机构可借助于控制信号引起交替地激活一个或另一个泵，并且因此如此操控泵机构中的输送方向，使得或者一定气体量的测量气体从远处的测量地点输送给泵机构和气体传感器，或一定气体量的测量气体从测试气体源输送给远处的测量地点。输送方向借助于两个泵的这种转换具有的优点是，通过控制单元必须仅激活相应的泵，使得输送方向的变动的顺利的过程可通过控制单元实现，而无需一同考虑阀的切换时间。
[0114] 在检测装置的一优选的实施方式中，气体出口布置在检测装置中，并且在泵机构中布置有二位三通阀，其穿流状态可借助于控制信号由控制单元设定，从而给出该气体量从远处的测量地点到气体传感器的输送，或该气体量从远处的测量地点到气体出口中的输送。气体出口带有关联的二位三通阀的布置例如得到的优点是，可通过吹扫气体进行泵机构以及气体引导元件的吹扫，而吹扫气体不必供应给气体传感器。由此得到的优点是，为了探测测量气体，在通过气体传感器的另外的测量运行中，在吹扫气体引导元件之后不给出气体传感装置的等待时间或复原时间。通过二位三通阀和气体出口得到的另一优点是，气体传感器可借助于控制信号通过控制单元随时在检查气体引导元件的工作预备性期间从吹扫气体、测量气体或测试气体中脱离，从而例如可通过控制单元还在持续检查气体引导元件的工作预备性期间执行或引起气体传感装置的检查、归零、校正(偏移、特征曲线)或校准。
[0115] 在一优选的实施方式中，在泵机构、测试气体源或吹扫气体源中或处布置有二位二通阀，其状态借助于控制信号由控制单元如此控制，即，测试气体或吹扫气体作为气体量输送给远处的测量地点，并且没有测试气体和没有吹扫气体直接可从测试气体源或泵机构输送或到达气体传感器。因此，对于控制单元实现了，在所有的情况下确保测试气体或吹扫气体可从测试气体源或泵机构何时和以多长的持续时间到达远处的测量地点。这确保了，即使未激活的泵逆着输送方向没有完全闭合，没有未限定的气体混合物存在于气体引导元件中。
[0116] 在检测装置的一优选的实施方式中，作为测试气体源，将气体发生器布置在泵机构处。气体发生器借助于控制信号由控制单元激活并且以
电解、化学或电化学方式产生测试气体。通过气体发生器例如可产生碳氢化合物，例如乙烷。
[0117] 在一优选的实施方式中，测试气体源设计为压力罐，在其中测试气体在预压力下呈液态被储存并且被提供，以便输送给远处的测量地点。在泵机构中布置由
截止阀，通常设计为二位二通阀，其由控制单元激活，以便在预压力下呈液态储存的测试气体可流入气体引导元件中。在流入时，发生卸压，从而测试气体气态地流入气体引导元件中。在压力下合适用于储存的的测试气体例如为丙烷、
丁烷、丙烷/丁烷混合物。在带有处在预压力下的测试气体的设计方案中，在用于检查气体引导元件的工作预备性的检测装置中，不是在所有的为了将测试气体输送到远处的测量地点的应用情况下都需要泵。只有当从泵机构到远处的测量地点需克服更大的距离以将测试气体输送给远处的测量地点，或者当从泵机构至远处的测量地点有更大的高度差，即，远处的测量地点明显高于泵机构或测试气体源，或者远处的测量地点明显低于泵机构或测试气体源时，此时才需要泵。这例如发生在该应用情况中，在其中距离(和因此气体引导元件的长度)大于15米，或必须克服大于10米的高度差。在其他情况下，测试气体通过测试气体的预压力到远处的测量地点的输送作为入流基于在压力罐和测量地点之间的压力差引起和实现。因此，控制单元可通过控制信号借助于激活截止阀(二位二通阀)引起至远处的测量地点的入流。
[0118] 在泵机构的实施方式中说明的一个或多个泵优选地并且例如在泵的输送率和/或输送量和/或输送压力方面通过在泵中或处设置成驱动泵的泵马达的转速n来控制。在本发明的意义中，借助于设定、调整、控制或调节泵的转速n、输送压力、输送量或输送率进行的任何类型的外部影响可理解为输送率、输送量或输送压力的控制。电气运行的泵马达例如可根据转速压力特征曲线或转速流量特征曲线借助于作为直流
电压信号或脉宽调制信号(PWM)构造的控制信号由控制单元来控制。
[0119] 在检测装置的一优选的实施方式中，指示出在气体引导元件中的流动状态或泵机构的运行状态的传感器被控制单元使用于借助控制信号基于指示出在气体引导元件中的流动状态或泵机构的运行状态的传感器的测量值控制泵机构中的一个或多个泵的输送率和/或输送量。
[0120] 在检测装置的一优选的实施方式中，压力传感器和/或流量传感器和/或转速传感器被控制单元使用于借助控制信号基于压力传感器的测量值和/或流量传感器的测量值和/或转速传感器的测量值控制泵机构中的一个或多个泵的输送率和/或输送量。
[0121] 说明的实施方式相应单独地以及彼此组合地呈现为用于检查气体引导元件的检测装置的特别的设计方案。在此，所有的通过组合多种实施方式得到的可行的其他实施方式和它们的优点也仍然被该发明构思一同包括，尽管不是所有的实施方式的可行组合都对此相应详细地阐述。
附图说明
[0122] 现在借助接下来的附图和相关的附图说明在没有限制总的发明思想的情况下进一步阐述本发明。其中：图1a示出了用于检查气体引导元件的工作预备性的具有泵机构的第一变体的检测装置的示意性的图示，
图1b示出了根据图1a的泵机构的第二变体的示意性的图示，
图2a示出了根据图1a的泵机构的第三变体在第一运行状态中的示意性的图示，
图2b示出了根据图1a的泵机构的第三变体在第二运行状态中的示意性的图示，
图3a示出了根据图1a的泵机构的第四变体在第一运行状态中的示意性的图示，
图3b示出了根据图1a的泵机构的第四变体在第二运行状态中的示意性的图示，
图4示出了具有气体出口的根据图3a和图3b的检测装置的变体的示意性的图示。
[0123] 附图标记列表1 检测装置
3 气体引导元件(软管管路)
3' 泵机构7中的内部的气体引导元件
5 气体传感器
6、6' 压力传感器
7、7'、7'''、79、79' 泵机构
9 测试气体源、测试气体罐、气体发生器
9' 吹扫气体源
11 气体测量系统
13 气体出口
33 气体引导元件的技术特性
34 直至测量地点的气体引导元件的长度
51 第一二位三通阀
52 第二二位三通阀
53 二位二通阀
61、62、63、64 步骤顺序的步骤
65 第一运行状态
66 第二运行状态
67 其他的运行状态
69 数据存储器
70 控制单元
70' 开关元件
71 双向输送泵
70' 开关元件
72 在第二运行状态开始时的当前的测量值
72' 在第二运行状态结束时的当前的测量值
73 泵机构的技术特性
74 第一泵(单向)
75 第二泵(单向)
76 控制信号、激活信号、开关信号
77 测量值、测量值的量
78 第一比较数据值
78' 第二比较数据值
80 远处的测量地点
81 第一预定的持续时间
82 第二预定的持续时间
85 比较标准
86 工作预备性的程度
88 输出信号
89、89' 泄漏A
91 测试气体量
91' 吹扫气体量
91'' 液态储存的测试气体
93 气体量
100 输出和报警单元
101 数据网中的评估系统
130 环境。
具体实施方式
[0124] 在图1a中示出了具有泵机构7的第一变体的检测装置1的示意性的图示，该检测装置用于检查气体测量系统11中的气体引导元件3的工作预备性。
[0125] 用于确定气体测量系统11中的气体引导元件3的工作预备性的检测装置1具有气体传感器5、压力传感器6、泵机构7、测试气体源9、气体引导元件3和控制单元70，控制单元具有关联的数据存储器69。
[0126] 在该图1a中以在气体测量系统11中的使用的全部关系示出了用于确定气体引导元件3的工作预备性的检测装置1。气体测量系统11在此具有远处的测量地点80，从该处气体通过气体引导元件3借助于泵机构7输送给气体传感器5并且因此还输送给压力传感器6。远处的测量地点80例如可为罐、料仓、井道、地道以及机动车上的罐、
船舶上的罐或船舶上的贮藏室。远处的测量地点80的特征是这样的情况：维护人员必须能够可以借助于先前的测量估计在这种罐子、料仓或存储地点中的有害健康的气体浓度方面的情况。为此，借助于气体引导元件3将气体量93从罐或料仓输送给气体传感器5。重要的是，用于输送气体量93的该气体引导元件是工作预备的，即，在从远处的测量地点80直至气体传感器5的整个长度
34上未受损伤并且没有泄漏。因此，在图1a中，泵机构7设计成，不仅将气体量93从远处的测量地点80朝气体传感器5输送，而且将气体量93作为测试气体91由测试气体源9朝远处的测量地点80输送。在该输送时，气体引导元件3在从远处的测量地点80直至进入泵机构7中的长度34上涌动或填充以测试气体91。在紧接着地始于远处的测量地点80的输送时，测试气体91的刚才已经输送到气体引导元件3中的体积又返回输送到泵机构7中，并且由泵机构7供应给压力传感器6以用于分析密度和/或动态粘度关于返回输送测试气体9的时间的走向。如果然后利用压力传感器6在开始返回输送时以及在结束返回输送时分析压力传感器6的测量值77，可推断出气体引导元件3的工作预备性。
[0127] 如果在在开始返回输送时测得的测量值与在结束返回输送时测得的测量值之间没有发生测量值的改变，可推断出，在气体引导元件3中不存在非密封部或泄漏89，气体量93可从该非密封部或泄漏从气体引导元件3中例如漏出到环境空气中。
[0128] 气体引导元件3布置在泵机构7、压力传感器6和气体传感器5之间。气体引导元件3、压力传感器6、气体传感器5和泵机构7如此彼此流体连接和如此成共同作用地设计，即，可为压力传感器6和气体传感器5供应来自远处的测量地点80的气体量93，并且气体量93可由泵机构7供应给远处的测量地点80。
[0129] 在图1a中，在气体引导元件3处标出了可能的泄漏89的地点A 89。附加地，泄漏A 89作为放大的细节图示A' 89'示出有气体量93作为在气体引导元件3的壁部中的非密封部(漏洞)。
[0130] 测试气体源9如此布置在泵机构7中或处，并且气体引导元件3、气体传感器5和泵机构7如此彼此流体连接，即，可为远处的测量地点80供应来自测试气体源9的、作为气体量93的一定量测试气体91。
[0131] 在图1a中，在泵机构7中示意性地说明了双向输送泵71，其可借助于控制单元70用控制信号76激活，以用于气体量93由泵机构7朝远处的测量地点和始于远处的测量地点80进行输送。
[0132] 在图1b、2a、2b、3a、3b和4以及关于图1b、2a、2b、3a、3b和4的说明中说明了除了检测装置1或泵机构7、7'、7'''、79、79'(图1a、1b、2a、2b、3a、3b和4)的设计方案的其他特点之外的具有泵74、75的变体的泵机构(图1b、2a、2b、3a、3b和4)的其他的实施方案、开关元件70'(图2a、2b、3a、3b和4)和泵74、75(图2a、2b、3a、3b和4)的布置、阀51、52、53(图1b、2a、2b、
3a、3b和4)的布置的设计方案。在图1b、2a、2b、3a、3b和4中，在控制单元70方面借助控制信号76进行控制、激活或控制部件51、52、53、70'、71、74、75(图1a、1b、2a、2b、3a、3b和4)。气体传感器5和用于监测流动至气体传感器5的气体量93的压力的压力传感器6以及流量传感器将测量值77提供给控制单元70。在图1a中，在泵机构7中说明了可选的气体出口13，其作用方式将在图4和对图4的说明中进行详细描述。
[0133] 控制单元70构造成借助压力传感器6的测量值77执行对气体引导元件3的工作预备性的检查。控制单元70此外构造成将可选地一同考虑压力传感器6的测量值77用于控制泵机构7、7'、7'''、79、79'和其部件51、52、53、70'、71、74、75(图1a、1b、2a、2b、3a、3b和4)和一同考虑信号(例如，用于控制泵机构7的参数)，用于气体引导元件3的工作预备性的检查。控制单元70此外构造成将气体传感器5的测量值77用于分析在远处的测量地点80处的气体浓度。
[0134] 在泵机构7中设置有多个内部的气体引导元件3'，其对于布置在泵机构7中的部件6、71、9、9'(图1a)或52、53、71、74、75、9、9'(图1a、1b、2a、2b、3a、3b和4)在泵机构7内的内部连接是必需的。在此，气体引导元件3与内部的气体引导元件3'的划界不是明确的，而是所有的气体引导元件3、3'共同相应形成在气体传感器5、压力传感器6、泵机构7和其部件及远处的测量地点80之间的需要的流体连接。检查气体引导元件3、3'的工作预备性共同地进行，因为只有在所有的在相应的测量应用中需要的流体连接处于无
缺陷的状态中时，此时才可确保气体测量系统11的可靠的运行状态。在泵机构7处，除了测试气体源9之外，还布置有可选的用于储存吹扫气体91'的吹扫气体源9'，其为了提供吹扫气体91'构造和设置成将吹扫气体91'借助于泵机构供应给远处的测量地点80。这使得能够实现用吹扫气体91'吹扫泵机构7和气体引导元件3、3'，例如以在检测装置1或气体测量系统11的部件3、3'、7、5、80、
6、71中提供限定的气体状态作为用于开始检查气体引导元件3的工作预备性的边界条件。
[0135] 如之前阐述的那样，控制单元70构造成接收由压力传感器6探测和提供的测量值77(其以比密度或动态粘度的形式指示出气体成分)，并且构造成将由压力传感器6探测和提供的测量值77以及由气体传感器5探测和提供的测量值77存储在与控制单元70关联的、布置在控制单元70中或处的数据存储器69中。控制单元70如此执行对气体引导元件3的工作预备性的确定，以借助于步骤顺序协调泵机构7与压力传感器6的共同作用。
[0136] 从测量运行开始，在第一步骤61中，控制单元70使泵机构7以第一预定的持续时间81处于第一运行状态65中，使得一定量测试气体91由测试气体源9借助于气体引导元件3输送至远处的测量地点80。
[0137] 第一预定的持续时间81的时间上的期限由控制单元70基于气体引导元件3的技术特性33并且基于泵机构7的技术特性73如此设计，即，气体引导元件3在从远处的测量地点80直至泵机构7的长度34上填充有测试气体91。泵机构7的技术特性73主要包括布置在泵机构7中的部件52、53、71、74、75、9、9'(图1a、1b、2a、2b、3a、3b和4)的特性数据，例如输送量和压力分配范围，其由用于在第一运行状态65中将测试气体91的气体量93从测试气体源9借助于气体引导元件3输送给远处的测量地点80的泵机构7提供。此外，在泵机构7的技术特性
73中还一同包括测试气体源9在泵机构7处的布置的方式，即，尺寸，例如气体引导元件3的为此布置和设置的子件的长度34和流动横截面。气体引导元件3的技术特性在此包括尺寸，例如从泵机构7、压力传感器6和/或气体传感器5至远处的测量地点80的总长度、与气体引导元件3的总长度相关的导管直径，从而可由此通过控制单元70确定在气体引导元件3中总地存在的气体容积。但对于多件式的气体引导元件3，气体引导元件3的技术特性33还可包括气体引导元件3的各零件的技术特性，即，气体引导元件3的不同的管路区段的流动横截面和长度34。除此之外，还可在气体引导元件5的技术特性33中一同包括关于材料、壁厚、几何形状(圆形、椭圆形、方形)的信息，以及关于在远处的测量地点80和泵机构7、压力传感器
6或气体传感器5之间的高度差的信息。由气体引导元件3的各零件的技术特性的了解，对于控制单元70还可确定多件式的气体引导元件3的总的气体容积。
[0138] 在第二步骤62中，控制单元70使泵机构7以第二预定的持续时间82处于第二运行状态66中，使得一定量气体93从远处的测量地点80借助于气体引导元件3输送给压力传感器6或气体传感器5。控制单元70基于第一预定的持续时间81、气体引导元件3的技术特性33以及基于泵机构7的技术特性73设计第二预定的持续时间82的时间上的期限。控制单元70在第二预定的持续时间82期间接收和获取多个由压力传感器6提供的测量值77。在第二步骤62中，控制单元70在第二预定的持续时间82开始时将由压力传感器6提供的测量值77的此时当前的测量值72作为第一比较数据值78存储在数据存储器69中，并且在第二预定的持续时间82结束时将由压力传感器6提供的测量值77的此时当前的测量值72'作为第二比较数据值78'存储在数据存储器69中。
[0139] 在第三步骤63中，控制单元70执行在第一比较数据值78和第二比较数据值78'之间的比较，并且基于在第一比较数据值78和第二比较数据值78'之间的比较和预定的比较标准85确定气体引导元件3的工作预备性的程度86。借助于预定的比较标准85，如果作为在第一比较数据值78和第二比较数据值78'之间的比较的结果得出，在第一比较数据值78和第二比较数据值78'之间的气体成分的差小于在比较数据值78、78'之间的预定的差，可由控制单元70将气体引导元件3的工作预备性的程度置于状态“工作预备”中。例如，在此提到的差应在<3%至<5%的范围中。根据气体测量系统11的实施方案和气体引导元件3与连接元件的布置的复杂性，作为预定的比较标准85，0.01%至10%的范围作为气体成分的差用于检查气体引导元件3的工作预备性是可实用的。在比较数据值78、78'之间的很小的差的情况下，作为通过控制单元70检查气体引导元件3的工作预备性的结果，得到在气体引导元件3中在从远处的测量地点80直至压力传感器6或气体传感器5的整个长度34上的气体成分在持续时间期间没有明显改变，并且因此在气体引导元件3中没有泄漏A 89。
[0140] 在第四步骤64中，控制单元70确定输出信号88，其指示出气体引导元件3的工作预备性的确定的程度86并且提供输出信号88。
[0141] 在图1a中示出了可选的输出和报警单元100。在具有可选的输出和报警单元100的该设计方案中，输出信号88由控制单元70提供给输出和报警单元100，从而基于气体引导元件3的工作预备性的确定的程度86可输出状态或可在泄漏情况A 89的情况下警报。输出和报警单元100为了输出通常具有显示元件，例如文字数字的显示行或
图形显示器，并且为了报警通常具有声学的信号发出元件(例如喇叭或其他的发声器(扬声器))和光学的报警发出元件(例如闪烁的发光器件(
白炽灯、LED))。输出和报警单元100可在位置上附近地作为气体测量系统11的零件或者在在图1a中未示出的其他地点处布置，并且例如作为数据网中的可选的评估系统101的模
块或组件连结到气体测量系统11处。
[0142] 在图1b中示出了根据图1a的检测装置1的泵机构的第二变体7'。图1a、1b中的相同的元件在图1a、1b中用相同的附图标记来表示。根据图1b的泵机构7'的变体基于根据图1a的检测装置1，其带有测试气体源9、控制单元70和控制信号76、气体传感器5、压力传感器6、测量值77、开关元件70'和气体引导元件3、3'，其带有至远处的测量地点80、气体出口13的流体连接，并且额外地具有二位二通阀52、二位三通阀51和单向输送泵74。
[0143] 在图1b中，测试气体源9设计为压力罐，在其中测试气体91''以液态的聚集态在预压力下被储存，并且被提供以输送给远处的测量地点80。在泵机构7'中，二位二通阀52由控制单元70激活，以便测试气体91''可流入气体引导元件3中。在流入时出现卸压，从而此时气态的测试气体流入气体引导元件3中。在压力下合适于液态存储的测试气体91''例如为丙烷、丁烷、丙烷/丁烷混合物。
[0144] 二位二通阀52可用于避免该状态，测试气体91可从测试气体源9直接到达气体传感器5或借助于泵74输送。控制单元70可借助于控制信号76激活在阀52处的开关元件70'，以便打开阀52，从而来自测试气体源9的测试气体91仅可在第一运行状态65(图1a)期间到达内部的气体引导元件3'中以用于供应给泵74。
[0145] 在图1b中，气体出口13布置在泵机构7'中，其工作和其优点还在图4中和关于图4的说明中详细说明。在图1b中，气体出口13和气体传感器5一样借助于二位三通阀51与泵74连接。二位三通阀51可由控制单元70置于两种不同的穿流状态中。这使得借助于泵74从远处的测量地点80输送的气体量93能够输送给气体传感器5或借助于气体继续引导管路通过气体出口13导引到环境130中。
[0146] 在图1b中，示出了作为泵机构7'的组成部分的压力传感器6，其构造成探测在气体引导元件3处的压力77的测量值并且将其传递给控制单元70。控制单元70借助于压力77的测量值可在输送压力和/或输送量方面控制泵74。为此，驱动泵74的泵马达例如可由控制单元70在对应于输送量或输送压力的转速n的情况下借助于特征曲线[P=F(n)，n=F(U)]凭借控制信号76(构造为电流、电压或PWM信号)在考虑到压力的压力信号77的测量值的情况下被控制或调节。
[0147] 在图2a和2b中以第一运行状态(图2a)和第二运行状态(图2b)示出了根据图1a的检测装置1的泵机构的第三变体7'''。以共同的附图说明来阐述图2a和2b。在图1a、2a、2b中的相同的元件在图1a、2a、2b中用相同的附图标记来表示。第一运行状态相应于根据图1a的第一运行状态65并且能够实现测试气体源9的测试气体91朝远处的测量地点80的输送。第二运行状态相应于根据图1a的第二运行状态66并且能够实现从远处的测量地点80朝泵机构7'''和气体传感器5的返回输送。泵机构7'''具有单向输送泵74，其借助于内部的气体引导元件3'与两个所谓的二位三通阀51、53的组件连接。
[0148] 二位三通阀51、53可由控制单元70置于两种不同的穿流状态中。二位三通阀51、53的穿流状态可通过控制单元70借助于控制信号76和与阀51、53相关的开关元件70'设定，使得可回转泵机构7'''的输送方向，即，或者在第一运行状态(图2a)中，测试气体91的气体量93从测试气体源9输送给远处的测量地点80，或者测试气体91的气体量93从远处的测量地点80返回输送给泵机构7'''和气体传感器5。为了避免该状态，测试气体91可从测试气体源
9直接到达气体传感器5或借助于泵74输送，二位二通阀52布置在测试气体源处。控制单元
70可借助于控制信号76激活在阀52处的开关元件70'，以便打开阀52，从而测试气体91从测试气体源9可进入到内部的气体引导元件3'中以供应给阀51、53。控制单元70凭借控制信号
76借助于控制在阀51、52处的开关元件70'使得出现两种运行状态65(图1a、图2a)和66(图
1a、图2b)，如其从在图2a和2b中示出的阀位置的差异中得出的那样。控制单元70评估由气体传感器5探测的测量值77，以便执行气体引导元件3的工作预备性的检查，如之前针对图
1a说明的那样。
[0149] 在图3a和3b中以第一运行状态(图3a)和第二运行状态(图3b)示出了根据图1a的检测装置1的泵机构的第四变体79。以共同的附图说明来阐述图3a和3b。图1a、3a、3b中的相同的元件在图1a、3a、3b中用相同的附图标记来表示。第一运行状态相应于根据图1a的第一运行状态65并且能够实现测试气体91从测试气体源9借助于气体引导元件3输送至远处的测量地点80。第二运行状态相应于根据图1a的第二运行状态66并且能够实现从远处的测量地点80朝泵机构79和气体传感器5的返回输送。泵机构79具有两个反并联布置的单向输送泵74、75的组件，它们借助于内部的气体引导元件3'连接。两个泵74、75可通过控制单元70借助于控制信号76分开激活，从而可通过泵机构79根据泵74、75的激活实现两个输送方向。在第一运行状态(图3a)中，测试气体91的气体量93从测试气体源9输送给远处的测量地点
80。在第二运行状态(图3b)中，测试气体91的气体量93从远处的测量地点80返回输送给泵机构79和气体传感器5。为了避免这样的状态，即测试气体91可从测试气体源9直接到达气体传感器5或借助于泵74输送，将二位二通阀52布置在测试气体源处。控制单元70可借助于控制信号76激活在阀52处的开关元件70'，以便打开阀52，从而测试气体91可从测试气体源
9进入内部的气体引导元件3'中，以供应至两个泵74、75。为了设定第一运行状态65(图1a、图3a)，控制单元70借助于控制信号76激活第二泵75并且打开阀52。第二泵75将测试气体91输送到通至远处的测量地点80的气体引导元件3中。第一泵74在第一运行状态65中(图1a、图3a)停用并且不输送气体量。为了设定第二运行状态66(图1a、图3b)，控制单元70借助于控制信号76激活第一泵74并且关闭阀52。第一泵75将测试气体91从远处的测量地点80返回输送至气体传感器5。第二泵75在第二运行状态66(图1a、图3b)中停用并且不输送气体量。
控制单元70评估由气体传感器5探测的测量值77，以便执行气体引导元件3的工作预备性的检查，如之前针对图1a说明的那样。
[0150] 在图2a和2b、3a和3b中，示出了相应作为泵机构79的组成部分的压力传感器6，其构造成探测在气体引导元件3处的压力77的测量值并且将其传递给控制单元70。控制单元70借助于压力77的测量值可激活并且在输送压力和/或输送量方面控制泵74(图2a、2b)或泵74、75(图3a、3b)。可以类似于针对图1b的说明中阐述的方式进行泵控制。此外，控制单元
70借助于压力77的测量值可执行气体引导元件3的工作预备性的检查。
[0151] 图4示出了根据图3b的具有气体出口13的检测装置的变体79'。泵机构79'的变体基于关于图3a和3b示出和说明的设计方案，其带有两个反并联布置的泵74、75、测试气体源9、控制单元70和控制信号76、二位二通阀52、气体传感器5、压力传感器6、测量值77、开关元件70'和气体引导元件3、3'，其与远处的测量地点80流体连接。在图1a、3a、3b、4中的相同的元件在图1a、3a、3b、4中用相同的附图标记来表示。气体出口13和气体传感器5在图4中借助于二位三通阀51与第一泵74流体连接。二位三通阀51可为此由控制单元70借助于控制信号
76置于两种不同的穿流状态中。这在阀51的在图4中示出的穿流状态中能够实现借助于激活的第一泵74从远处的测量地点80输送的气体量93或者输送给气体传感器5，或者通过气体出口13借助于气体继续引导管路导引到环境130中。
[0152] 在图4中，另一压力传感器6'布置在阀51的入口和泵74的出口处，其测量值77提供给控制单元70，从而控制单元70可将不仅在连接泵机构7与远处的测量地点80的气体引导元件3中的借助于压力传感器6的测量值77、以及在连接泵机构7与气体传感器5的内部的气体引导元件3'处的借助于压力传感器6'的压力测量值使用于在执行气体引导元件3的工作预备性的检查时控制泵74和阀51,52。
[0153] 通过根据图4示出的设计方案，得到从远处的测量地点80输送的气体量93换向到气体出口13中或朝气体传感器5换向的可行方案。从远处的测量地点80输送的气体量93换向到气体出口13中的可行方案提供的优点是，气体传感器5可借助于控制信号76通过控制单元70随时在检查气体引导元件3的工作预备性期间从吹扫气体、测量气体或测试气体脱离，从而可通过控制单元70还在持续的气体引导元件3的工作预备性的检查期间执行或引起例如气体传感器5的检查、归零、校正(偏移、特征曲线)或校准。此外，气体出口13带有关联的二位三通阀51的布置提供的优点是，借助于如针对图1a说明的那样的气体测量系统11的(图1a)的吹扫气体源9‘(图1a)的吹扫气体91‘(图1a)、泵机构79‘以及气体引导元件3可以以吹扫气体91'(图1a)进行吹扫，而吹扫气体91'(图1a)不必供应给气体传感器。由此引起的优点是，为了在吹扫气体引导元件3之后在继续的测量运行中通过气体传感器5探测测量气体，不产生气体传感器5的等待时间或复原时间。
