DE19535819B4 - Method for determining a particular characteristic of a combustible gas mixture - Google Patents

Method for determining a particular characteristic of a combustible gas mixture Download PDF

Info

Publication number
DE19535819B4
DE19535819B4 DE1995135819 DE19535819A DE19535819B4 DE 19535819 B4 DE19535819 B4 DE 19535819B4 DE 1995135819 DE1995135819 DE 1995135819 DE 19535819 A DE19535819 A DE 19535819A DE 19535819 B4 DE19535819 B4 DE 19535819B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
thermal conductivity
determining
gas
gas mixture
feature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE1995135819
Other languages
German (de)
Other versions
DE19535819A1 (en
Inventor
Gerhard R Wagner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wagner Gerhard R Dipl-Ing
Original Assignee
Wagner Gerhard R Dipl-Ing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wagner Gerhard R Dipl-Ing filed Critical Wagner Gerhard R Dipl-Ing
Priority to DE1995135819 priority Critical patent/DE19535819B4/en
Publication of DE19535819A1 publication Critical patent/DE19535819A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE19535819B4 publication Critical patent/DE19535819B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/18—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating thermal conductivity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/22—Fuels, explosives
    • G01N33/225—Gaseous fuels, e.g. natural gas

Abstract

Verfahren zur Ermittlung mindestens eines Merkmals (Z) einer brennbaren Gasmischung, das aus der Gruppe von Merkmalen ausgewählt wird, die die Methanzahl, den Heizwert und den Wobbe-Index enthält, wobei
– zuerst die Wärmeleitfähigkeit der Gasmischung bei zwei unterschiedlichen Temperaturen gemessen wird und daraus das gesuchte Merkmal abgeleitet wird,
– dann anhand bekannter Daten über dieses Merkmal eine Korrelation zwischen der Wärmeleitfähigkeit (X) bei einer der Meßtemperaturen, dem Wärmeleitfähigkeitsunterschied (Y), der sich bei den beiden Meßtemperaturen ergibt, und dem bestimmten Merkmal (Z) gebildet wird,
– dann diese Korrelation in einen dreidimensionalen Raum (x, y, z) erfaßt und durch eine Raumfläche (z = ΣΣ aij·xi·yj) angenähert beschrieben wird (aij sind Konstanten dieser Fläche),
– und schließlich die Gleichung dieser Fläche zur Ermittlung des gesuchten Merkmals (Z) aus den Meßwerten der Wärmeleitfähigkeit (X) bei der einen Meßtemperatur und dem Wärmeleitfähigkeitsunterschied (Y) bei den beiden Meßtemperaturen verwendet wird.A method of determining at least one combustible gas mixture feature (Z) selected from the group of characteristics including methane number, calorific value and Wobbe index, wherein
First the thermal conductivity of the gas mixture is measured at two different temperatures and from this the desired characteristic is derived,
- Then, based on known data on this feature, a correlation between the thermal conductivity (X) at one of the measuring temperatures, the difference in thermal conductivity (Y), which results at the two measuring temperatures, and the particular feature (Z) is formed,
- then this correlation is detected in a three-dimensional space (x, y, z) and approximately described by a space surface (z = ΣΣ a ij · x i · y j ) (a ij are constants of this area),
- And finally, the equation of this surface for determining the sought characteristic (Z) from the measured values of the thermal conductivity (X) at a measuring temperature and the thermal conductivity difference (Y) at the two measuring temperatures is used.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittlung eines bestimmten Merkmals einer brennbaren Gasmischung, durch das sie sich von anderen ähnlichen Gasmischungen unterscheidet.The The invention relates to a method for determining a particular Feature of a combustible gas mixture that sets them apart from others Gas mixtures is different.

Die chemische Zusammensetzung von Brenngasen, insbesondere Erdgas, ist nicht konstant. Sie variiert von einer Quelle zur anderen und innerhalb einer bestimmten Quelle mit der Zeit. Der Gaskunde kauft den Energieinhalt des Gases. Der Preis errechnet sich aus dem Gesamtvolumen des gelieferten Gases entsprechend einem über lange Perioden gemittelten Heizwert. Um diese Situation zu verbessern, wäre eine preiswerte Echtzeitmessung des Heizwerts von Nutzen.The chemical composition of fuel gases, in particular natural gas, is not constant. It varies from one source to another and within a particular source over time. The gas customer buys the energy content of the gas. The price is calculated from the total volume of the delivered Gases according to one over long periods average calorific value. To improve this situation, would be a cheap one Real time measurement of calorific value of use.

Aus der Druckschrift DE 37 11 511 C1 ist ein Verfahren zur Bestimmung der Gaskonzentration in einem Gasgemisch durch Messung der Wärmeleitfähigkeit des Gasgemisches bekannt, bei dem die Wärmeleitfähigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen gemessen wird. Die Anzahl der Messungen bei unterschiedlichen Temperaturen hängt von der Anzahl der Komponenten des Gasgemisches ab. Die ermittelten Wärmeleitfähigkeitsmeßwerte werden in ebensoviele nicht-lineare Gleichungen eingesetzt, wie es Komponenten gibt, und dann wird das Gleichungssystem mittels bekannter mathematischer Methoden aufgelöst.From the publication DE 37 11 511 C1 is a method for determining the gas concentration in a gas mixture by measuring the thermal conductivity of the gas mixture is known, in which the thermal conductivity is measured at different temperatures. The number of measurements at different temperatures depends on the number of components of the gas mixture. The determined Wärmeleitfähigkeitsmeßwerte be used in as many non-linear equations as there are components, and then the equation system is resolved by known mathematical methods.

Da die Anzahl der Komponenten in Erdgas in der Praxis nicht genau bekannt und relativ hoch sein kann, wird die Berechnung der Gleichungssysteme derart zeit- und kostenaufwendig, daß dieses Verfahren bisher offenbar praktisch nicht eingesetzt werden konnte. Vielmehr verwendet man für solche Analysen üblicherweise einen Gaschromatographen, also auch ein sehr teures und für Echtzeitmessungen ungeeignetes Ge rät. Aus der Druckschrift EP 0 554 095 A2 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung von Merkmalen von Heizgasen bekannt, wobei eine bestimmte Beziehung zwischen der spezifischen Wärme und der Wärmeleitfähigkeit bei Referenzbedingungen des Gases und der Veränderungsrate dieser Merkmale bei Referenzbedingungen ausgewertet wird.Since the number of components in natural gas in practice can not be precisely known and relatively high, the calculation of the equation systems is so time and cost consuming that this method has so far apparently could not be used practically. Rather, one usually uses a gas chromatograph for such analyzes, that is also a very expensive and unsuitable for real-time measurements Ge advises. From the publication EP 0 554 095 A2 For example, a method and a device for determining characteristics of heating gases are known, wherein a specific relationship between the specific heat and the thermal conductivity at reference conditions of the gas and the rate of change of these characteristics is evaluated under reference conditions.

Die US-Patentschrift 4 944 035 betrifft ein Verfahren zur Messung der Wärmeleitfähigkeit und der spezifischen Wärme eines Gases mithilfe eines Heizmittels, das das Gas impulsartig erhitzt, und von Analysemitteln für das so erhitzte Gas.The US Pat. No. 4,944,035 relates to a method for measuring the thermal conductivity and the specific heat a gas by means of a heating medium, which pulses the gas heated, and of analysis means for the thus heated gas.

Weiter zeigt die Druckschrift EP 0 560 501 A2 ein Gerät und ein Verfahren zur Bestimmung des Wobbe-Index durch kontrolliertes Einmischen von Sauerstoff in das Gas und Messung des dadurch veränderten Sauerstoffanteils im Gas.Next shows the document EP 0 560 501 A2 a device and method for determining the Wobbe index by controlled mixing of oxygen into the gas and measurement of the oxygen content in the gas thereby changed.

Schließlich zeigt die Druckschrift DE-OS 26 35 769 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur spektrophotometrischen Bestimmung des Heizwerts eines gasförmigen Brennstoffs.Finally, the document shows DE-OS 26 35 769 a method and a device for the spectrophotometric determination of the calorific value of a gaseous fuel.

Durch die Erfindung soll der Aufwand für die Heizwertmessung eines Gases deutlich verringert werden, so daß auch eine kontinuierliche Überwachung der Gasqualität in Echtzeit möglich wird.By The invention is the expense of the calorific value measurement of a gas can be significantly reduced, so that a continuous monitoring the gas quality possible in real time becomes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Anspruch 1 definierte Verfahren gelöst.These Task is achieved by the method defined in claim 1 solved.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und der beiliegenden Figuren näher erläutert.The Invention will now be described with reference to a preferred embodiment and the accompanying Figures closer explained.

1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 1 schematically shows an apparatus for carrying out the method according to the invention.

2 zeigt ein graphisches Analogon des Verfahrens zur Ermittlung der Methanzahl. 2 shows a graphical analog of the method for determining the methane number.

3 zeigt ein graphisches Analogon des Verfahrens zur Ermittlung des Heizwerts. 3 shows a graphical analog of the method for determining the calorific value.

Unter den einleitend erwähnten Merkmalen wird in der Praxis meist der Heizwert des Gases am interessantesten sein, denn daran ist der Gasverbraucher in erster Linie interessiert. Dieser Heizwert ist nicht direkt mit der Methanzahl oder dem Anteil von Methan an der Mischung korreliert, da durchaus auch andere brennbare Kohlenwasserstoffe und unbrennbare Gase (z.B. Stickstoff) vorhanden sein können, die den Heizwert beeinflussen. Schließlich könnte dieses bestimmte Merkmal auch einfach eine Information über den Ursprung des Gases bilden, um etwa den Betrieb der Gasverteilnetze und der Verbrauchsgeräte abhängig von der bekannten, aber unterschiedlichen Zusammensetzung von Erdgaslieferungen unterschiedlicher Provenienz zu optimieren.Among the features mentioned in the introduction, the calorific value of the gas will usually be the most interesting in practice, because that is where the gas consumer is primarily interested. This calorific value is not directly correlated with the methane number or the proportion of methane in the mixture, since other combustible hydrocarbons and non-combustible gases (eg nitrogen) may also be present which influence the calorific value. Finally, this particular feature could also simply provide information about the origin of the gas, such as the operation of the gas distribution networks and the consumables depending on to optimize the known but different composition of natural gas supplies of different provenance.

Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet das aus der oben zitierten Schrift DE 37 11 511 C1 bekannte Verfahren einer Messung der Wärmeleitfähigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen, jedoch wird die Anzahl der Temperaturen auf zwei beschränkt, und zwar unabhängig davon, wieviele unterschiedliche Komponenten in der Mischung enthalten sind.The process according to the invention uses the one cited above DE 37 11 511 C1 known methods of measuring the thermal conductivity at different temperatures, however, the number of temperatures is limited to two, regardless of how many different components are included in the mixture.

Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, die durch zahlreiche Testmessungen bestätigt wurde, daß die erwähnten bestimmten Merkmale alle in irgendeiner Weise mit einem Paar von Meßwerten korreliert sind, zu denen die Wärmeleitfähigkeit bei einer beliebigen bestimmten Temperatur und die Ableitung der Wärmeleitfähigkeit über der Temperatur gehören, d.h. die Veränderung der Wärmeleitfähigkeit zwischen den Messungen bei den beiden angenommenen Temperaturen.The Invention is based on the surprising Knowledge that has been confirmed by numerous test measurements that the mentioned certain characteristics all in some way with a pair of Measured values correlated are, to which the thermal conductivity at any given temperature and the derivative of the Thermal conductivity over the Include temperature, i.e. the change the thermal conductivity between the measurements at the two assumed temperatures.

Voraussetzung für das erfindungsgemäße Verfahren ist die Kenntnis der Korrelation zwischen dem bestimmten Merkmal, das beispielsweise die Methanzahl ist und nachfolgend allgemein mit Z bezeichnet wird, und einem Meßwertepaar aus der Wärmeleitfähigkeit (in mW pro Meter und Grad), die nachfolgend mit X bezeichnet wird und bei einer ersten Temperatur gemessen wird, und dem Wärmeleitfähigkeitsunterschied zwischen den beiden Temperaturen, der nachfolgend mit Y bezeichnet und in mW pro Meter und Grad im Quadrat gemessen wird. Aus praktischen Gründen wird nachfolgend ein auf Stickstoff bezogener, also dimensionsloser Wert λrel der Wärmeleitfähigkeit für X und (λrel1 – λre12)·103 für Y verwendet.Prerequisite for the inventive method is the knowledge of the correlation between the specific feature, which is for example the methane number and is generally denoted by Z, and a measured value pair of the thermal conductivity (in mW per meter and degree), which is hereinafter denoted by X and is measured at a first temperature, and the thermal conductivity difference between the two temperatures, denoted by Y below, measured in mW per meter and degrees squared. For practical reasons, a nitrogen-related, ie dimensionless, value λ rel of the thermal conductivity for X and (λ rel1 -λ re12 ) × 10 3 for Y is used below .

Die Korrelation ist in 2 aufgetragen. In einem dreidimensionalen Raum, dessen Grundfläche durch die x-Achse (Wärmeleitfähigkeit) und die y-Achse (Temperaturabhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit) gebildet wird, sind für einige bekannte Erdgasqualitäten die Meßwerte gemäß nachfolgender Tabelle ermittelt worden.The correlation is in 2 applied. In a three-dimensional space whose base area is formed by the x-axis (thermal conductivity) and the y-axis (temperature dependence of the thermal conductivity), the measured values have been determined for some known natural gas qualities according to the following table.

Die Meßwertepaare ergeben jeweils einen Punkt in der x-y-Ebene. Für diese Qualitäten sind aufgrund verfügbarer oder auf andere Weise ermittelter Daten auch die Methanzahlen (MZ) bekannt, die über den Meßpunkten in z-Richtung aufgetragen sind, so daß sich Raumpunkte in dem gegebenen Koordinatensystem bilden.The test values each give a point in the x-y plane. For these qualities are due to available or otherwise determined data also the methane numbers (MZ) known over the measuring points Plotted in the z-direction, so that points in space in the given Form coordinate system.

Figure 00050001
Figure 00050001

Es hat sich nun gezeigt, daß diese Raumpunkte mit hinreichender Genauigkeit als in einer Raumebene liegend betrachtet werden können. Eine solche Raumebene kann mathematisch durch eine Gleichung folgender Form beschrieben werden: z = a10·x + a01·y + a00 It has now been found that these spatial points can be considered with sufficient accuracy as lying in a spatial plane. Such a space level can be mathematically described by an equation of the following form: z = a 10 · X + a 01 · Y + a 00

Die drei Konstanten a10, a01 und a00 beschreiben die Lage dieser Ebene und definieren damit die Korrelation zwischen der Methanzahl und den Meßwerten der Wärmeleitfähigkeit und der Temperaturabhängigkeit dieser Wärmeleitfähigkeit. Kennt man diese Ebene und damit die Konstanten, dann kann man aus der Messung der genannten Werte die Methanzahl berechnen.The three constants a 10 , a 01 and a 00 describe the position of this plane and thus define the correlation between the methane number and the measured values of the thermal conductivity and the temperature dependence of this thermal conductivity. If one knows this level and thus the constants, then one can calculate the methane number from the measurement of the mentioned values.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist schematisch in 1 dargestellt. Es verwendet einen Wärmeleitfähigkeitssensor 1, wie er etwa in der obengenannten Patentschrift beschrieben ist. Er besteht aus einer heizbaren, thermisch gut isolierbaren Membran 2, die in einer miniaturisierten kammerartigen Anordnung aus Silizium von einer sehr geringen Menge Meßgas umgeben ist. Der Leistungsbedarf der Membranheizung ist bei vorgegebener Membrantemperatur ein Maß für die Wärmeleitfähigkeit λ des Gases. Das Sensorelement ist in einem Meßkopf untergebracht, der in die zu überwachende Erdgasleitung 7 eingeschraubt ist. Der Gasaustausch zwischen Rohrleitung und Sensor erfolgt durch Diffusion. Die Solltemperatur der Membran wird zyklisch zwischen einer Temperatur T1 (z.B. 50°C) und einer Temperatur T2 (z.B. 80°C) durch einen Taktgeber 3 umgetastet. Die für die jeweilige Tempera tur erforderliche Heizleistung (Heizstrom) ist ein Maß für die Wärmeleitfähigkeit. Die Meßwerte werden verstärkt (Operationsverstärker 8) und im Rhythmus des Taktgebers 3 in einem Tast- und Haltekreis 4a für die niedrigere Temperatur bzw. einem Tast- und Haltekreis 4b für die höhere Temperatur festgehalten.The inventive method is schematically in 1 shown. It uses a thermal conductivity sensor 1 , as described for example in the aforementioned patent. It consists of a heatable, thermally well isolable membrane 2 , which is surrounded in a miniaturized chamber-like arrangement of silicon of a very small amount of measuring gas. The power requirement of the membrane heater is a measure of the thermal conductivity λ of the gas for a given membrane temperature. The sensor element is housed in a measuring head which is in the natural gas line to be monitored 7 is screwed. The gas Exchange between pipe and sensor takes place by diffusion. The nominal temperature of the membrane is cyclically between a temperature T1 (eg 50 ° C) and a temperature T2 (eg 80 ° C) by a clock 3 keyed. The heating power required for the respective temperature (heating current) is a measure of the thermal conductivity. The measured values are amplified (operational amplifier 8th ) and to the rhythm of the clock 3 in a tactile and holding circuit 4a for the lower temperature or a touch and hold circuit 4b held for the higher temperature.

Der Wert X ergibt sich unmittelbar aus dem einen Haltekreis, z.B. 4a. Der Wert Y dagegen wird aus der Differenz der zugeordneten Wertepaare in den beiden Haltekreisen mithilfe eines Differentialverstärkers 5 gebildet. Nachdem die Konstanten a10, a01 und a00 wie erwähnt aufgrund vorhandener Daten vorherbestimmt und in eine Auswerteeinheit 6 eingegeben wurden, kann nun der Wert von Z, d.h. die Methanzahl, einfach und in Echtzeit ermittelt werden.The value X results directly from the one holding circuit, eg 4a , The value Y, on the other hand, is the difference of the assigned value pairs in the two holding circuits with the aid of a differential amplifier 5 educated. After the constants a 10 , a 01 and a 00 as already mentioned predetermined on the basis of existing data and in an evaluation unit 6 have been entered, the value of Z, ie the number of methane, can now be determined easily and in real time.

In einer Variante könnten auch zwei Sensoren vorhanden sein, die je auf eine der Temperaturen fest eingestellt sind und die beiden Meßwerte dann gleichzeitig liefern. Dann entfallen natürlich die Tast- und Haltekreise.In a variant could There may also be two sensors each at one of the temperatures are fixed and then deliver the two measured values simultaneously. Then, of course, omitted the tactile and holding circuits.

In einer anderen Variante können die Meßwerte digitalisiert werden und dann in einer Datenverarbeitungsanlage verknüpft und ausgewertet werden.In another variant can the measured values be digitized and then in a data processing system connected and evaluated.

In der obigen Tabelle ist für jedes Gas einer bekannten Provenienz die wirkliche Methanzahl (MZist) sowie die Methanzahl angegeben, die sich aufgrund der erfindungsgemäßen Korrelation ergibt (MZkor). Man erkennt, daß die Abweichungen sich in sehr engen Grenzen halten. Auf diese Weise wird die Auflösung eines Systems von Polynomialgleichungen gemäß dem Stand der Technik vermieden.In the above table, the actual number of methane (MZ is ) and the number of methane resulting from the correlation according to the invention (MZ kor ) are given for each gas of a known provenance. It can be seen that the deviations are kept within very narrow limits. In this way, the resolution of a system of polynomial equations according to the prior art is avoided.

Aus 2 ist auch zu ersehen, daß das erfindungsgemäße Verfahren unmittelbar zur Identifizierung der Provenienz eines gelieferten Gases führt, wobei nicht einmal die Raumebene erforderlich ist, sondern bereits in der XY-Ebene aus der Lage des Meßpunkts auf die Provenienz des Gases geschlossen werden kann.Out 2 It can also be seen that the method according to the invention leads directly to the identification of the provenance of a supplied gas, wherein not even the spatial plane is required but can already be deduced in the XY plane from the position of the measuring point on the provenance of the gas.

In einem konkreten Beispiel lauten die Konstanten für die Raumebene gemäß 2 folgendermaßen:
a00 = –163,11
a10 = 266,56
a01 = –1,76In a concrete example, the constants for the room level are according to 2 as follows:
a 00 = -163.11
a 10 = 266.56
a 01 = -1.76

3 zeigt in einer ähnlichen Darstellung die Raumebene, die die Korrelation zwischen den Meßwerten der Wärmeleitfähigkeit und der Temperaturabhängigkeit dieser Wärmeleitfähigkeit sowie dem Heizwert (in MJ/m3) bildlich darstellt. Da die Lage dieser Ebene im Raum sich deutlich von der in 2 unterscheidet, wurde das Koordinatennetz zur besseren Darstellung entsprechend gedreht. 3 shows in a similar representation the spatial plane, which represents the correlation between the measured values of the thermal conductivity and the temperature dependence of this thermal conductivity as well as the calorific value (in MJ / m 3 ). Since the location of this plane in space is significantly different from the one in 2 differs, the coordinate network has been rotated accordingly for better illustration.

Für die Berechnung des Heizwerts in der Vorrichtung gemäß 1 muß man also lediglich die richtigen Konstanten a10, a01, a00 verwenden, die sich natürlich von den entsprechenden Konstanten für die Methanzahl unterscheiden. Die Ermittlung dieser Konstanten erfolgt wieder wie oben anhand von verfügbaren Daten.For the calculation of the calorific value in the device according to 1 one must therefore use only the correct constants a 10 , a 01 , a 00 , which of course differ from the corresponding constants for the methane number. The determination of these constants is again as above based on available data.

Wie bereits erwähnt, ist die Erfindung nicht beschränkt auf die in den Figuren eingetragenen Gasprovenienzen. Diese dienen nur der Ermittlung der Korrelationskonstanten ai,j. Qualitätsschwankungen bei der Lieferung eines Gases bekannter Provenienz machen sich durch eine Abweichung des Meßpunkts in der XY-Ebene von dem Standardwert des Gases dieser Provenienz bemerkbar. Diese Abweichung ergibt bei Projektion dieses Meßwerts in die Raumebene auch einen anderen Punkt in dieser Ebene als der Normwert, so daß sich die aktuelle Methanzahl bzw. der aktuelle Heizwert daraus ablesen läßt.As already mentioned, the invention is not limited to the gas provenances shown in the figures. These serve only to determine the correlation constants a i, j . Quality variations in the supply of a gas of known provenance are manifested by a deviation of the measurement point in the XY plane from the standard value of the gas of that origin. When the measured value is projected into the spatial plane, this deviation also results in a different point in this plane than the standard value, so that the current methane number or the current calorific value can be read therefrom.

Es bedarf keiner besonderen Erwähnung, daß die Darstellungen gemäß 2 und 3 lediglich der Erläuterung der Erfindung dienen und keineswegs den Eindruck erwecken sollen, daß das Verfahren ein graphisches Verfahren sei.It needs no special mention that the representations according to 2 and 3 are merely illustrative of the invention and should by no means give the impression that the process is a graphic process.

Die Erfindung wurde anhand einer Annäherung durch eine Raumebene erläutert, aber es ist im Rahmen der Erfin dung auch möglich, anstatt der Ebene z = a00 + a10x + a01y eine Fläche höherer Ordnung als gemeinsamen Ort aller Meßwerte (X,Y,Z) zu wählen. Das erschwert zwar die Auswertung etwas, verbessert aber gegebenenfalls die Genauigkeit der Annäherung.The invention has been explained with reference to an approximation by a spatial plane, but it is also possible in the context of inven tion, instead of the plane z = a 00 + a 10 x + a 01 y a higher order area as the common location of all measured values (X, Y , Z). Although this complicates the evaluation something, but possibly improves the accuracy of the approach.

Claims (2)

Verfahren zur Ermittlung mindestens eines Merkmals (Z) einer brennbaren Gasmischung, das aus der Gruppe von Merkmalen ausgewählt wird, die die Methanzahl, den Heizwert und den Wobbe-Index enthält, wobei – zuerst die Wärmeleitfähigkeit der Gasmischung bei zwei unterschiedlichen Temperaturen gemessen wird und daraus das gesuchte Merkmal abgeleitet wird, – dann anhand bekannter Daten über dieses Merkmal eine Korrelation zwischen der Wärmeleitfähigkeit (X) bei einer der Meßtemperaturen, dem Wärmeleitfähigkeitsunterschied (Y), der sich bei den beiden Meßtemperaturen ergibt, und dem bestimmten Merkmal (Z) gebildet wird, – dann diese Korrelation in einen dreidimensionalen Raum (x, y, z) erfaßt und durch eine Raumfläche (z = ΣΣ aij·xi·yj) angenähert beschrieben wird (aij sind Konstanten dieser Fläche), – und schließlich die Gleichung dieser Fläche zur Ermittlung des gesuchten Merkmals (Z) aus den Meßwerten der Wärmeleitfähigkeit (X) bei der einen Meßtemperatur und dem Wärmeleitfähigkeitsunterschied (Y) bei den beiden Meßtemperaturen verwendet wird.A method of determining at least one characteristic (Z) of a combustible gas mixture selected from the group of characteristics including methane number, calorific value and Wobbe index, wherein: first, the thermal conductivity of the gas mixture is measured at two different temperatures and therefrom the sought-after feature is derived, - then based on known data on this feature, a correlation between the thermal conductivity (X) at one of the measuring temperatures, the difference in thermal conductivity (Y), which results at the two measuring temperatures, and the specific feature (Z) is formed - then this correlation is detected in a three-dimensional space (x, y, z) and approximately described by a space surface (z = ΣΣ a ij · x i · y j ) (a ij are constants of that surface), - and finally the Equation of this area for determining the sought-after feature (Z) from the measured values of the thermal conductivity (X) at the one Meßtemp and the thermal conductivity difference (Y) is used at the two measuring temperatures. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche eine Ebene ist (i,j < 2).Method according to claim 1, characterized in that that the area a plane is (i, j <2).
DE1995135819 1995-09-26 1995-09-26 Method for determining a particular characteristic of a combustible gas mixture Expired - Lifetime DE19535819B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995135819 DE19535819B4 (en) 1995-09-26 1995-09-26 Method for determining a particular characteristic of a combustible gas mixture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995135819 DE19535819B4 (en) 1995-09-26 1995-09-26 Method for determining a particular characteristic of a combustible gas mixture

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19535819A1 DE19535819A1 (en) 1997-03-27
DE19535819B4 true DE19535819B4 (en) 2006-06-08

Family

ID=7773245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1995135819 Expired - Lifetime DE19535819B4 (en) 1995-09-26 1995-09-26 Method for determining a particular characteristic of a combustible gas mixture

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19535819B4 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105556101A (en) * 2013-09-27 2016-05-04 卡特彼勒公司 Engine system having fuel quality sensor

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19949327A1 (en) * 1999-10-13 2001-04-19 Grunewald Axel Ulrich Method and device for determining the gas concentrations in a gas mixture
ES2228721T3 (en) * 2000-09-29 2005-04-16 E.On Ruhrgas Ag PROCEDURE AND DEVICE FOR DETERMINING THE GASEOUS CONSTITUTION OF A NATURAL GAS.
US6916664B2 (en) 2002-06-14 2005-07-12 Honeywell International Inc. Flammable vapor sensor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2635769A1 (en) * 1976-03-17 1977-09-22 Thermo Electron Corp Spectrographic fuel calorific value measurement - is performed with fuel in gaseous state and detects emissions of several fuel components
US4944035A (en) * 1988-06-24 1990-07-24 Honeywell Inc. Measurement of thermal conductivity and specific heat
EP0554095A2 (en) * 1992-01-30 1993-08-04 Honeywell Inc. Determination of fuel characteristics
EP0560501A2 (en) * 1992-03-12 1993-09-15 Panametrics, Inc. Gas calorimeter and Wobbe index meter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2635769A1 (en) * 1976-03-17 1977-09-22 Thermo Electron Corp Spectrographic fuel calorific value measurement - is performed with fuel in gaseous state and detects emissions of several fuel components
US4944035A (en) * 1988-06-24 1990-07-24 Honeywell Inc. Measurement of thermal conductivity and specific heat
EP0554095A2 (en) * 1992-01-30 1993-08-04 Honeywell Inc. Determination of fuel characteristics
EP0560501A2 (en) * 1992-03-12 1993-09-15 Panametrics, Inc. Gas calorimeter and Wobbe index meter

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105556101A (en) * 2013-09-27 2016-05-04 卡特彼勒公司 Engine system having fuel quality sensor
CN105556101B (en) * 2013-09-27 2019-08-13 卡特彼勒公司 Engine system with fuel quality sensor

Also Published As

Publication number Publication date
DE19535819A1 (en) 1997-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Boyle Path analysis and ordinal data
DE69924828T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE COMBUSTION VALUE OF A GAS
EP1193488B1 (en) Method and device for determining the gaseous quality of natural gas
DE19617917C2 (en) Method of evaluating a hydrocarbon fuel and using a neural network
DE60126916T2 (en) DEVICE FOR MEASURING THE FLOW AND THE ENERGY CONTENTS
DE2942238A1 (en) METHOD AND ARRANGEMENT FOR TESTING ION SELECTIVE ELECTRODES
EP1122700B1 (en) Method and device for configuring a tunnel fire detection system
DE102006034195A1 (en) Overview system and method for emissions of pollutants
DE102004040455B4 (en) Continuous mixing for gas analyzer calibration
DE4133354A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CHECKING THE WIRING BETWEEN A CONTROL CABINET AND FIELD DEVICES CONNECTED TO ITS CABINET
DE19535819B4 (en) Method for determining a particular characteristic of a combustible gas mixture
DE3934619A1 (en) CATALYTIC WORKING DETECTOR CIRCUIT FOR COMBUSTIBLE GASES
EP0999352A2 (en) Method and apparatus for controlling and monitoring the ageing of a catalytic converter in the exhaust gas of internal combustion engines and of the harmful emissions
EP3602040B1 (en) Method for determining the methane index of a hydrocarbon-containing combustion gas mixture
DE60038647T2 (en) Determination and regulation of the thermal performance of a stream of combustible gas, and characterization of a thermal mass flow meter
DE3327154C2 (en)
CH657703A5 (en) METHOD FOR MEASURING A VACUUM BY HEATING PIRANI AND VACUUM METER FOR ITS DESIGN.
EP0417061B1 (en) Procedure and apparatus for locating the true leakage point of a pipeline guided in a wet medium
DE19615061C2 (en) Procedure for measuring the spread of pollutants in groundwater and analysis arrangement for carrying out the procedure
Batten et al. The monetary-fiscal policy debate and the Andersen-Jordan equation
EP2848934B1 (en) Method and sensor for determining fuel characteristics of gas mixtures
DE10231269B4 (en) Determination of the gas quality of combustion gases by measuring thermal conductivity, heat capacity and carbon dioxide content
DE2655271A1 (en) Gas concentration monitoring system for several rooms - with common frequency filter for individual oscillator circuits and semiconductor sensors
DE3901789A1 (en) Method for measuring-error correction in multicomponent fluid analysers
EP1736786B1 (en) Apparatus for measuring insulation resistance.

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licenses declared (paragraph 23)
R071 Expiry of right