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2022 | Buch

Gasmesstechnik in Theorie und Praxis

Messgeräte, Sensoren, Anwendungen

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Über dieses Buch

In dem Buch werden die physikalischen Eigenschaften der Gase beschrieben und die unterschiedlichen Messverfahren und Sensorprinzipien zur Analyse von Gasgemischen dargestellt. Die Anwendung von Gassensoren in den unterschiedlichen Applikationen wird anhand praxisnaher Beispiele dargestellt. Diese Anwendungsfälle der messtechnischen Erfassung von Gasen stammen aus vielen Bereichen der Technik, insbesondere der Energietechnik, Lebensmitteltechnik, Verfahrenstechnik, Biotechnik, Sicherheitstechnik, Medizintechnik und der Umwelttechnik. Die Anwendung von Gassensoren in den unterschiedlichen Applikationen wird anhand praxisnaher Beispiele dargestellt.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
1. Einführung
Zusammenfassung
Die Erkenntnisse der Wissenschaft über die Existenz und die Eigenschaften von Gasen wurden, im Vergleich zu anderen physikalischen Theorien, erst sehr spät begründet. Das lag sicherlich daran, dass man Gase nicht sehen oder anfassen kann. Die meisten Gase sind zudem auch geruchlos, so dass der Mensch gasförmige Stoffe nicht mit seinen natürlichen Sinnen greifen kann. Während Isaac Newton bereits 1687 die bis heute gültigen Grundlagen der Mechanik veröffentlichte, gab es zu dieser Zeit kaum Kenntnisse zu den Gasen, die heute noch Gültigkeit haben. Das Wort Gas trat erstmalig um das Jahr 1610 bei dem flämischen Arzt Johann Baptist van Helmont auf. Er untersuchte damals Stoffe, die bei der alkoholischen Gärung frei werden. Heute wissen wir, dass es sich hierbei um Kohlendioxid (CO2) handelte. Er benutzte dafür das griechische Wort Chaos, um diese flüchtigen Stoffe zu benennen. In der niederländischen Aussprache wurde daraus dann das Wort Gas (Jessel 2001). Durch chemische Experimente, die von verschiedenen Wissenschaftlern durchgeführt wurden, konnten zu dieser Zeit bereits unterschiedliche Gase identifiziert werden.
Die meisten Experimente wurden in dieser Zeit aber mit Luft durchgeführt. Das wohl bekannteste Experiment dieser Art war die Magdeburger Halbkugel aus dem Jahre 1650.
Gerhard Wiegleb
2. Physikalische Eigenschaften von Gasen
Zusammenfassung
Als Gas oder gasförmigen Stoff wird eine Substanz bezeichnet, die bei Raumtemperatur (20 °C) und einem normalen Luftdruck (1013 hPa) weder ein Feststoff noch eine Flüssigkeit ist. Der gasförmige Zustand ist daher eng mit der Temperatur und dem Druck verknüpft. Die physikalischen Eigenschaften der Gase bilden eine wichtige Basis für Anwendungen in der Gasmesstechnik. Man unterscheidet, je nach Aufbau des gasförmigen Stoffes, zwischen drei verschiedene Formen. Neben den in atomarer Form vorkommenden Edelgasen und den einatomigen Molekülformen (z. B. N2) gibt es eine Vielzahl von sogenannten mehratomigen Gasen (z. B. CO2). Unter dem oben angegeben Begriff lassen sich maximal 200 Stoffe als Gas bezeichnen. Insgesamt existieren lediglich 12 elementare Gase (6 Edelgase und 6 einatomige Gase). Eine Besonderheit stellen die Dämpfe dar. Hierbei handelt es sich um Stoffe, die bei Raumtemperatur (20 °C) und Normaldruck (1013 hPa) zwar in flüssiger Form vorliegen, aber trotzdem zu einem gewissen Anteil ausgasen und dann zu einem Dampf werden. Dämpfe verhalten sich physikalisch wie Gase. Der bekannteste Stoff ist in diesem Zusammenhang der Wasserdampf.
Gerhard Wiegleb
3. Physikalische Gassensoren
Zusammenfassung
Unter einem Gassensor versteht man eine Vorrichtung, mit der die Konzentration eines bekannten Gases in einem komplexen Gasgemisch gemessen werden kann (– quantitative Gasanalyse). Dazu muss das zu messende Gas mit einer Pumpe angesaugt und über eine Schlauchleitung dem Gassensor zugeführt werden. Alternativ kann das Gas auch per Diffusion zum Sensor gelangen, was allerdings mit einer erheblichen Zeitverzögerung verbunden ist. Beide Arten der Gasübertragung werden in den unterschiedlichen Anwendungsbereichen eingesetzt. Mit optischen Gassensoren hat man zusätzlich die Möglichkeit Gaskonzentrationen auch über große Entfernungen (Fernmessverfahren, Remote-Sensing) mit einem Lichtstrahl zu erfassen (siehe Kap. 5). Diese Methode wird dann eingesetzt, wenn große räumliche Bereiche (verfahrenstechnische Anlage, Pipeline usw.) überwacht werden müssen (Klein und Werner 1993).
Die Umsetzung der Gaskonzentration c in ein elektrisches Signal Mess erfolgt in der Regel über unterschiedliche physikalische Effekte und teilweise auch durch elektrochemische Reaktionen (Göpel et al. 1991). Mit dem Begriff Sensor ist zumeist auch eine kleine oder sogar miniaturisierte Bauart verknüpft. Darin unterscheidet sich der Gassensor von Analysatoren wie z. B. Gaschromatographen, Spektrometern usw. Der Übergang ist allerdings fließend und wird durch neuartige Miniaturisierungsverfahren immer kleiner.
Gerhard Wiegleb
4. Physikalisch-Chemische Gassensoren
Zusammenfassung
Brennbare Gase wie z. B. Erdgas, Flüssiggas, Wasserstoff oder auch Kohlenmonoxid lassen sich mit dem sogenannten Wärmetönungsverfahren bzw. kalorimetrisches Verfahren bestimmen. Dieser Sensortyp zeichnet sich durch eine hohe Selektivität zu brennbaren Gasen aus.
Bereits vor über 100 Jahren war diese Methode schon zum Nachweis von Methan im Grubengas bekannt. 1877 veröffentliche J. Coquillion seine Untersuchungsergebnisse zur Verbrennung von Methangas an glühendem Platin. In Abb. 4.1 ist eine Apparatur aus dieser Zeit dargestellt, die als Karburometer bezeichnet wird. Die Gasprobe (z. B. Grubengas aus einem Bergwerk) befindet sich in einem Glaskolben (links im Bild) und wird über einen Hahn an die Apparatur angekoppelt. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung wird der Platindraht im Verbrennungsgefäß B bis zur Rotglut erhitzt und das Methan aus der Probe verbrennt vollständig. Das freigesetzte Kohlendioxid wird anschließend durch Kalilauge gebunden, die sich im Absorptionsgefäß D befindet. Der Gasaustausch in der Apparatur wird durch Heben und Senken der Niveauflasche F erreicht (– Pumpwirkung). Durch den Volumenverlust steigt der Pegel in dem Messrohr an und kann dann in die gewünschte Gaskonzentration umgerechnet werden. Das Gefäß C dient als hydraulischen Abschluss der Apparatur.
Gerhard Wiegleb
5. Separationsverfahren
Zusammenfassung
Bei der Vielzahl von anorganischen und organischen Verbindungen ist es verständlich, dass nicht für jede mögliche Komponente eine spezielle, selektive Messmethode zur Verfügung stehen kann. Aus praktischen Erwägungen hat man sich daher, bei bestimmten Anwendungen, auf sogenannte Summenparameter festgelegt. Ein typisches Beispiel ist die Messung der Summe aller Kohlenwasserstoffe (THC) mit einem FID in Verbrennungsvorgängen (Abgasanalyse). Darüber hinaus existieren aber auch bedeutende Anwendungen in der chemischen Verfahrenstechnik, bei denen durchaus eine exakte Analyse von bestimmten Stoffen in einer komplexen Matrix erforderlich wird. Dies wird z. B. in der Qualitätskontrolle von Produktionsprozessen gefordert, um die Reinheit eines Stoffes (z. B. pharmazeutischer Herstellungsvorgang) zu ermitteln. Eine weitere wichtige Anwendung ist die Zusammensetzung von Erdgasvorkommen sowie die daraus resultierende Brennwertbestimmung in der Gasverteilung und Gasanwendung (s. Abschn. 15.1 und 15.4).
Diese Messungen werden mit einer Trennung der unterschiedlichen Stoffe aus der Matrix in einem Separationsverfahren realisiert. Die Trennung erfolgt entweder in einer zeitlichen oder räumlichen Abfolge. Als Nachweisempfänger können daher auch nichtselektive Detektoren eingesetzt werden, da die Selektivität durch die Zeit oder den Raum erfolgt.
Gerhard Wiegleb
6. Grundlagen der Strahlungsabsorption
Zusammenfassung
Optische Gasmessverfahren nutzen die Eigenschaft von Molekülen aus, elektromagnetische Strahlung einer genau definierten Wellenlänge \(\lambda_{0}\), zu absorbieren oder auch zu emittieren. Die spektrale Lage dieser Absorption bzw. Emission charakterisiert dabei die jeweilige Gasart und ist im Vergleich zu anderen gasanalytischen Messverfahren extrem selektiv. In der Staubmesstechnik wird auch die Lichtstreuung an den in der Luft befindlichen Staubpartikeln zur Konzentrationsbestimmung genutzt. Die spektrale Lage ist dabei allerdings von untergeordneter Bedeutung, da dieser Streueffekt im sichtbaren Spektralbereich nahezu unabhängig von der Lichtwellenlänge ist.
Gerhard Wiegleb
7. IR-Absorptionsfotometer
Zusammenfassung
Der infrarote Spektralbereich wurde 1800 von Herschel zufällig entdeckt, als er die Temperatur der verschiedenen Farben des Sonnenlichtes vermessen wollte. Dazu ließ er das Sonnenlicht durch ein Prisma fallen und platzierte ein Thermometer in den einzelnen Farbbereichen. Er bemerkte, dass jenseits des roten Endes des sichtbaren Spektrums das Thermometer die höchste Temperatur anzeigte, obwohl dort keine sichtbare Strahlung zu erkennen war. Aus dem beobachteten Temperaturanstieg schloss er, dass sich das Sonnenspektrum unterhalb (– infra) des Roten fortsetzt.
Dieser infrarote Bereich bildet, neben dem sichtbaren- und ultravioletten Spektralbereich, die Grundlage der optischen Methoden der Gasmesstechnik. Bereits im Jahre 1865 berichtete Tyndall über die Absorption von infraroter Strahlung, durch unterschiedliche Gase. Er untersuchte dabei vor allem Kohlendioxid, Stickoxid und Alkoholdampf. 1881 wurde von Röntgen festgestellt, dass die Absorption von infraroter Strahlung in einer geschlossenen und mit Ammoniak gefüllten Messzelle zu einer deutlichen Druckerhöhung führt (Röntgen 1881). Dieser Otto-pneumatische Effekt lieferte dann viele Jahre später die Grundlage für die ersten praktisch nutzbaren IR-Gasanalysatoren nach K.F. Luft. Parallel dazu wurde von Bell der gleiche Effekt beobachtet, wobei er die Schallausbreitung zum Nachweis nutzte. Bell untersuchte vor allem Feststoffe und Flüssigkeiten. Dieser Effekt wird daher auch als Bell-Effekt bezeichnet, während für gasförmige Stoffe der Röntgen-Tyndall-Effekt steht (Hill 1968).
Gerhard Wiegleb
8. UV-Absorptionsfotometer
Zusammenfassung
Der ultraviolette Spektralbereich eignet sich ebenfalls für gasanalytische Messungen und wird daher auch für bestimmte Anwendungen intensiv genutzt. Im Vergleich zum IR-Bereich gibt es allerdings einige Besonderheiten zu beachten. Physikalisch unterscheiden sich die Absorptionsspektren durch zusätzliche elektronische Übergänge, da die Photonen-Energie in diesem Spektralbereich größer ist als im IR-Bereich. Auch sind die Absorptionskoeffizienten im UV-Bereich zumeist größer, was zu einer besseren Auflösung (Nachweisgrenze) führt. Weiterhin sind keine störenden Einflüsse von Luftbestandteilen wie Wasserdampf und Kohlendioxid vorhanden.
Neben diesen Vorteilen gibt es aber auch einige Nachteile. Der für die Gasmesstechnik nutzbare Spektralbereich geht nur von \(\lambda\approx 200\) nm bis \(\lambda\approx 400\) nm. In diesem, vergleichsweise schmalen Bereich sind Überlappungen zwischen den einzelnen Absorptionsbanden der Gase nicht zu vermeiden. Erhöhte Querempfindlichkeiten sind daher die Folge dieser Einschränkung. In Abb. 8.1 ist der UV-Bereich im Vergleich mit dem IR-Bereich zu sehen. Die Wellenlängenachse (λ) ist als logarithmische Darstellung aufgetragen und verdeutlicht somit den schmalen UV-Bereich. Die Absorptionslinien im IR-Bereich werden vor allem durch H2O und CO2 hervorgerufen, die als stets vorhandene Bestandteile der Luft anzusehen sind.
Gerhard Wiegleb
9. Strahlungsemission und Lasertechnik
Zusammenfassung
Messverfahren, die auf der Basis der Emission von Strahlung arbeiten, werden ebenfalls sehr erfolgreich in der Gasmesstechnik eingesetzt. Im Vergleich zu den Absorptionsfotometern, oder auch Spektrometern, arbeiten diese Verfahren aus dem Nullpunkt heraus. Bei der Absorptionsmessung hat man hingegen im Nullpunkt ein hohes Nullsignal (\(I_{\mathrm{max}}\)), das sich durch die zu messende Gaskonzentration c lediglich um den Betrag \(\Updelta I\) ändert (Abb. 9.1). Bei sehr kleinen Gaskonzentrationen (ppm-Bereich) ist diese Änderung auch entsprechend gering und muss von dem hohen Grundsignal \(I_{\mathrm{max}}\) subtrahiert werden. Da sich das Grundsignal durch äußere Einflüsse (z. B. Temperatur), oder durch Alterung der Bauteile (z. B. Strahler) ändert, geht diese Änderung auch in die Signalauswertung mit ein. Die äußeren Einflüsse führen daher zu einer Begrenzung dieser Verfahren für sehr kleine Gaskonzentration (\(<\) ppm-Bereich). Weiterhin sind die Rauschpegel bei hohen Signalen, aufgrund der vorhandenen Rauschquellen, auch wesentlich größer und stellen somit eine zusätzlich Begrenzung dar. Die Verstärkung der Signale ist ebenfalls limitiert, da die Signale nicht in die Begrenzung gelangen dürfen. Die maximale Höhe der Signalspannung wird in der Regel durch die Versorgungsspannung vorgegeben.
Gerhard Wiegleb
10. Feuchtemessung in Gasen
Zusammenfassung
Unter dem Begriff Feuchte wird im Allgemeinen das Vorhandensein von Wasser in flüssiger und gasförmiger Form verstanden. Wird dieser Wasseranteil auf die Umgebungsluft bezogen, spricht man von der Luftfeuchtigkeit. Als Gasfeuchte bezeichnet man den Wasseranteil für ein beliebiges Gas bzw. Gasgemisch. Der Wasseranteil in Feststoffen wird über die Materialfeuchte beschrieben und in diesem Kapitel nicht weiter behandelt.
Die Feuchtemessung ist ein wichtiger Bestandteil der Gasmesstechnik, da in nahezu allen Anwendungen ein mehr oder weniger großer Wasserdampfgehalt vorhanden ist. In Verbrennungsprozessen entsteht z. B. Wasser als Reaktionsprodukt aus den HC-Verbindungen, während in der Medizintechnik (Atemgasanalyse) der Wassergehalt aus der Lunge stammt. Da der Wasseranteil sehr eng mit der Gastemperatur verknüpft ist, kann er sich in weiten Bereichen ändern und somit die Konzentrationsverhältnisse in einem Gasgemisch massiv beeinflussen. Weiterhin spielt die daraus resultierende Kondensation des Wassers eine wichtige Rolle in der Gasaufbereitung des Messgases (siehe Abschn. 14.1).
Gerhard Wiegleb
11. Durchflussmesstechnik
Zusammenfassung
Als Strömung bezeichnet man den Transport eines Fluid (Gas oder Flüssigkeit) mit einer konstanten Geschwindigkeit v. In Abb. 11.1 ist dieser Vorgang dargestellt, bei dem sich ein Gasvolumen \(\mathrm{d}V=a\cdot b\cdot c\) über eine Strecke \(\Updelta s\) frei bewegt. Im Abschn. 2.7 wurden bereits die physikalischen Grundlagen der Gasströmungen beschrieben, so dass wir uns in diesem Abschnitt auf die daraus resultierenden messtechnischen Größen konzentrieren können.
Findet die in Abb. 11.1 dargestellte Bewegung im freien Raum statt, spricht man von einer Strömung bzw. Strömungsgeschwindigkeit. Wird dieser Vorgang innerhalb einer räumlichen Begrenzung (z. B. Rohr) durchgeführt, hat man einen Durchfluss bzw. eine Durchflussgeschwindigkeit. In der Strömungslehre wird diese Geschwindigkeit zumeist mit w dargestellt, während in der Durchflussmesstechnik die Geschwindigkeit mit v angegeben wird.
Der Durchfluss, der durch einen Schlauch oder eine Rohrleitung mit dem Durchmesser d hindurchtritt, berechnet sich aus dem Verhältnis der Menge (Volumen oder Masse) und der Zeiteinheit \(\Updelta t\):
$$\displaystyle\mathrm{Volumenstrom}=\frac{\mathrm{Volumen}}{\mathrm{Zeit}}\quad\text{bzw.}\quad\mathrm{Massenstrom}=\frac{\mathrm{Masse}}{\mathrm{Zeit}}$$
(11.1)
Aus dem Durchmesser d ergibt sich bei einem runden Querschnitt eine Fläche \(A=\pi d^{2}/4\). Für den Volumenstrom gilt daher:
$$\displaystyle\dot{V}=\frac{\pi d^{2}}{4}\cdot v$$
(11.2)
und für den Massenstrom:
$$\displaystyle\dot{m}=\varrho_{\mathrm{Gas}}\cdot\frac{\pi d^{2}}{4}\cdot v$$
(11.3)
Gerhard Wiegleb
12. Kalibrierung und Prüfverfahren
Zusammenfassung
Die Kalibrierung und Prüfung von Gasmessgeräten (Analysatoren) ist ein wichtiger Bereich in der Gasmesstechnik und wird in diesem Kapitel ausführlich dargestellt. Gegenüber anderen physikalischen Messgrößen wie Druck, Temperatur, Kraft, Länge usw. gibt es in der Gasmesstechnik viele Einflussfaktoren, die berücksichtigt werden müssen, um entsprechend genaue Messergebnisse zu erreichen. Die Bedingungen, unter denen die Messergebnisse erzielt werden, haben einen großen Einfluss auf die Qualität der Resultate. Luftdruckänderungen, Temperatureinflüsse, Durchflussabhängigkeiten, Zugluft und Feuchte sind nur Beispiele dafür, wie vielfältig diese äußeren Einflüsse sein können.
Ein weiterer wichtiger Bereich ist die Herstellung entsprechender Kalibriergase, die eine wesentliche Voraussetzung zur Beurteilung der Messeigenschaften von Gasmessgeräten sind. Es werden daher alle gebräuchlichen, statischen und dynamischen Verfahren beschrieben, die im Laborbereich und im Prüffeld zur Anwendung kommen. Weiterhin wird auch auf die Herstellung von zertifizieren Prüfgasen eingegangen, die in Druckgasbehältern (Prüfgasflaschen) zur Verfügung stehen.
Gerhard Wiegleb
13. Staubmesstechnik
Holger Födisch, Gabriele Dietrich, Anika Sauer
Zusammenfassung
Physikalisch gesehen ist Staub ein Sonderfall der Verteilung eines Feststoffes in einem gasförmigen Medium. Im allgemeinen Sprachgebrauch wird der Begriff für in der Luft schwebende Teilchen (Schwebstaub inkl. Ruß und Rauch) oder ein abgeschiedenes Haufwerk feiner Partikel verwendet.
Staub kann von sehr unterschiedlicher Herkunft sein, d. h. er kann natürliche oder anthropogene Ursachen haben, aus organischen oder anorganischen Materialien bestehen. Auch die Eigenschaften können sehr verschieden sein. Differenzierungen kann man z. B. nach der Partikelgröße vornehmen, wobei Grobstaub mit einem Partikeldurchmesser von \(d_{P}> 10\,\upmu\)m und Feinstaub mit einem Partikeldurchmesser von \(d_{P}<10\,\upmu\)m unterschieden werden. Bei Partikelgrößen \(d_{P}<2{,}5\,\upmu\)m handelt es sich um lungengängigen Feinstaub und bei \(d_{P}<0{,}1\,\upmu\)m spricht man von ultrafeinen Partikeln. Aber auch andere Eigenschaften wie Partikelformen, Haftungsneigung, Leitfähigkeit oder elektrostatische Aufladbarkeit zeigen die Vielfältigkeit des Staubbegriffes auf.
Vom Ort der Entstehung des Staubes bis zu seiner Wirkung, sprich von der Emission zur Immission, unterliegt er zudem verschiedenen Prozessen, z. B. der Verdünnung oder Verteilung, und kann chemische Reaktionen mit anderen Luftschadstoffen eingehen.
Auf Mensch und Umwelt kann Staub ganz unterschiedliche Wirkungen haben. Er kann schlichtweg störend sein, aber auch explosionsfähig oder gesundheitsgefährdend. Insofern ist die messtechnische Erfassung von Staubemissionen ein wichtiges Feld in der Gasmesstechnik.
Gerhard Wiegleb
14. Emissionsmesstechnik
Zusammenfassung
Die Einsatzgebiete und Anwendungen der Gasmesstechnik sind extrem vielfältig und auch für den Fachmann nicht mehr vollständig zu überschauen. Die Bandbreite reicht von der Prozessgasanalyse, der Medizintechnik und Abgasanalyse bis hin zu exotischen Anwendungen wie z. B. der Geruchserfassung in der Bierherstellung. In den Kap. 14-18 werden einige wichtige Anwendungsbereiche aufgezeigt, die aktuell von besonderem Interesse sind. Die Autoren dieser 24 Anwendungsberichte arbeiten seit vielen Jahren auf dem jeweiligen Spezialgebiet und leisten einen fachkundigen Beitrag zu diesem komplexen Thema.
Der besseren Übersicht wegen wurde eine Einteilung dieser Anwendungen in Emissionsmesstechnik, Energietechnik, Life Science und Sicherheitstechnik vorgenommen.
Im Abschn. 14.1 wird ausführlich die Aufbereitung vom Gasproben beschrieben, die zwar für den Bereich der Emissionsmesstechnik von besonderer Bedeutung ist, aber auch in den anderen Anwendungsgebieten zum Einsatz kommt. Die Besonderheiten, die in den unterschiedlichen Anwendungsbereichen auftreten, werden in den entsprechenden Unterkapiteln dargestellt.
Gerhard Wiegleb
15. Energietechnik
Zusammenfassung
Erdgas besitzt unter den fossilen Primärenergieträgern eine besonders hohe Attraktivität wegen seiner Flexibilität, Effizienz und Sauberkeit. Verglichen mit anderen fossilen Primärenergieträgern erzeugt Erdgas bei seiner Verbrennung geringere lokale Schadstoffemissionen sowie die geringste CO2-Emission pro Energieeinheit, da das Stoffmengenverhältnis von Wasserstoff- zu Kohlenstoffatomen in Erdgas relativ hoch ist. Die hohe Flexibilität von Erdgas erlaubt ein weites Anwendungsfeld:
Gerhard Wiegleb
16. Life Science
Zusammenfassung
In vielen Bereichen der Biologie und Medizin ist der Einsatz von gasanalytischen Methoden von großer Bedeutung. Mit Hilfe dieser technischen Möglichkeiten lassen sich wichtige Rückschlüsse über den Stoffwechsel, die Atmung und auch über Krankheiten ableiten. Die Gasmesstechnik hat daher auch in diesem Anwendungsbereich vollkommen neue Diagnosemöglichkeiten eröffnet. Anhand von ganz unterschiedlichen Einsatzgebieten, wird dieser Aspekt in dem vorliegenden Kapitel dargestellt.
Gerhard Wiegleb
17. Biotechnik
Zusammenfassung
Noch heute werden für die meisten biotechnologischen Prozesse nur wenige Prozessdaten während der Fermentation erfasst. Vielmehr werden in zeitlichen Abständen Proben genommen und diese in einem Labor untersucht. Selbst kleine Änderungen am Prozess können dazu führen, dass dieser komplett neu abgenommen werden muss. Durch die PAT-initiative der FDA (Process Analytical Technology, Food and Drug Administration) soll sich das für zukünftige Prozesse ändern. Aus Sicht der FDA soll PAT ein System zum Design, zur Analyse und zur Kontrolle des Produktionsprozesses sein, welches über kontinuierliche Messungen sogenannter kritischer Qualitäts- und Leistungsattribute während des Prozesses die Produktqualität sicherstellt (FDA 2004). Einige dieser Attribute können auch mit Hilfe der Gasanalyse ermittelt werden.
Gerhard Wiegleb
18. Sicherheitstechnik
Zusammenfassung
Gasförmige Stoffe, die sich in der Umgebungsluft ausbreiten, können unterschiedliche Wirkungen hervorrufen, die sich sowohl auf Menschen als auch auf Gebäude/Einrichtungen beziehen. In der Sicherheitstechnik beschäftigt man sich daher mit diesen Auswirkungen und den erforderlichen Schutzmaßnahmen, damit Schädigungen verhindert werden. Um die Wirkungen dieser Schutzmaßnahmen überwachen zu können, werden entsprechende Gasmessgeräte benötigt. In diesem Kapitel erfolgt eine Darstellung der unterschiedlichen Sicherheitsbereiche und eine genaue Betrachtung der Anforderungen an die entsprechende Gasmesstechnik.
Grundsätzlich lässt sich die Sicherheitstechnik in zwei Bereiche aufteilen, die sich auf den Personenschutz und den Gebäudeschutz beziehen. In Abb. 18.1 ist diese Unterteilung graphisch dargestellt.
Gerhard Wiegleb
Backmatter
Metadaten
Titel
Gasmesstechnik in Theorie und Praxis
verfasst von
Prof. Dr. Gerhard Wiegleb
Copyright-Jahr
2022
Electronic ISBN
978-3-658-35278-3
Print ISBN
978-3-658-35277-6
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-35278-3