Berechnung Ersatzkalibrierung

Einleitung:

Will man den Nonan-Sensor eines Explosimeters kalibrieren, so scheint es logisch dafür auch Nonan-Gas zu verwenden. Nonan ist aber bei Raumtemperatur flüssig, so dass es nur mit Mühen möglich ist daraus ein Gas mit konstanter Konzentration herzustellen wie man es für eine Kalibrierung benötigen würde. Da aber alle Ex-Sensoren Kreuzempfindlichkeiten zu anderen brennbaren Gasen aufweisen, kann man auch ein anderes Gas zur Kalibrierung nehmen und einen "falschen" Soll-Wert eingeben. In diesem Fall spricht man von Ersatzkalibrierung. Das größte Problem mit der Ersatzkalibrierung ist allerdings die Genauigkeit der Kreuzempfindlichkeit. Diese kann nämlich laut Dräger bis zu 30% (!) vom Tabellenwert abweichen und das ist kein Understatement.

Berechnung des Ersatz-Soll-Werts:

Am Beispiel der Ersatzkalibrierung eines Nonan-Sensors mit 0,9 vol% Propan wird die Berechnung des Ersatz-Soll-Werts gezeigt.
Zunächst muss man sich die Kreuzempfindlichkeitstabelle des entsprechenden Sensors besorgen. Dabei gilt vor allem Cat Ex ist nicht gleich IR Ex! Hier ein Auszug aus der Kreuzempfindlichkeitstabelle für den Dräger Smart Cat Ex Sensor (6810710).

• Aus der Tabelle kann man entnehmen, dass 0,68 vol% Propan auf einem auf Methan kalibrierten Cat Ex Sensor eine Anzeige von 29% UEG erzeugt.
• 0,9 vol% Propan erzeugen also eine Anzeige von (0,9 vol% / 0,68 vol%) x 29% UEG = 38,4% UEG Methan.
• Um diese Anzeige mit Nonan zu erreichen müsste dieses (38,4% UEG / 20% UEG) = 1,91-mal höher konzentriert sein als in der Tabelle. Es müsste also eine Konzentration von (1,91 • 40% UEG) = 76,7%UEG haben.

Somit ist die Relation hergestellt. Propan mit 0,9 vol% erzeugt die gleiche Anzeige wie Nonan mit 77% UEG. Bei der Ersatzkalibrierung eines Nonan-Sensors mit 0,9 vol% Propan muss also ein Ersatz-Soll-Wert von 77% UEG eingegeben werden. Dieser Wert kann allerdings wie bereits erwähnt bis zu 30% abweichen. So zeigte bei uns ein auf Nonan kalibrierter Cat Ex Sensor schon mal bei der Begasung mit Propan über 100%UEG an statt der berechneten 77%UEG. Wer damit nicht leben kann muss auf den zigmal treureren IR Ex Sensor ausweichen, hier beträgt der Fehler "nur" 10%.

Stand: Dezember 2010 

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