Mess-Schaltung - Kontrolle

[Besserwessi]

mg/L sind nicht ppm. Zumindestens nicht bei Luft. Ein Lieter luft wiegt rund 1,2 kg, bei Wasser würde das so etwas hinkomen.
Wie viel ppm dann tatsächlich rauskommen ist nicht so einfach zu sagen, jenachdem ob da nach gewicht oder Volumen gerechnet wird. Von der Größenordnung entspricht 1 mg/L eher 1000 ppm.

Die Querempfindlichkeiten sollten im Datenblatt stehen. Das werden im Wesentlichen Luftfeuchte und Temperatur sein. Beim Atem kann man fast von konstant 100% rel. Luftfeuchte ausgehen. Bei der Temperatur kann man messen oder sogar nachregeln wenn man genug Leistung und Platz zur Verfügung hat.

[GeoBot]

Besserwessi : "Die Querempfindlichkeiten sollten im Datenblatt stehen.
Das werden im Wesentlichen Luftfeuchte und Temperatur sein."

Ja die Querempfindlichkeiten sind in den Datenblättern angegeben. Und
Temperatur und Feuchte sind die wichtigsten.

Und wenn wir jetzt unser Messignal ausrechnen könnten, können wir
vielleicht auch abschätzen ob es nötig ist die Temperatur nachzuregeln
und die Feuchte in die Berechnung mit einfließen zu lassen.

Ich gehe nämlich stark davon aus, dass die Temperatur zu regeln ist.

Und wenn dem so ist, dann müsste Easter den Schaltplan modifizieren,
wenn er eine vernünftige Messung haben will.

Besserwessi : "mg/L sind nicht ppm"

Ich meine ppm sollten µmol/mol sein, es muß ja irgendwie immensionslos
werden. Ich denke auch die Datenblätter von Figaro verwenden ppm als
Teilchen pro Millionen Teichen.

Allerdings verwendet ppm wohl jeder wie er will.
Unter anderen kennen die Chemiker 1ppm = 1mg/L für Konzentrationen
gelöster Stoffe in wassriger Lösung.
siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Parts_per_million

Ich vermute das sie das L mit kg gleichsetzen.

Gehen wir jetzt von 0.5 Promille aus und kommen damit zu circa
0,25mg Ethanol pro Liter Atemluft. s.o.
Die molare Masse von Ethanol ist 46.07 g/mol
http://de.wikipedia.org/wiki/Ethanol

Dann haben wir in einem Liter Atemluft
0,25mg/(46,07g/mol) = 5,427 µmol Ethanol.

Und vereinfacht hat der Liter Luft 1/22,4mol = 0,045mol Gasteilchen.

Das wären dann circa 5,424µmol/0,045mol = 120,556 µmol/mol (ppm?)
Ethanol pro 0,5 Promille.

Hoffentlich hab ich mich da jetzt nicht verrannt.

[GeoBot]

Kein Chemiker da, der Abschätzen kann ob die ca. 120ppm
pro 0,5 Promille ungefähr richtig sind?

@ Easter
Kannst du nicht doch noch etwas zu dem Diagramm
oben sagen?

[Easter]

Um ehrlich zu sein habt ihr mich ein wenig verschreckt... Ziel war es eigendlich einen kleinen Atemalkoholtester als Partygag zu bauen, der vielleicht sogar etwas genauer ist, also beispielwiese solch ein Schätzeisen.

Aber wenn das alles so schwer zu kalibrieren etc. ist...

@Geobot :

Das ist eigendlich nicht schwer :

y = 18403*x^-0.5999

y ist der Sensorwiderstand in Ohm, und x die Atemalkoholkonzentration in mg%.

Wenn man mal bei Wikipedia nachschaut sind mg%, mg/100ml.

So, in der deutschen Wikipedia steht folgendes :

Als Maßeinheit dient die Alkoholmenge in Milligramm pro Liter Atemluft (mg/l). Dabei entsprechen z. B. 1,0 mg/l Atemalkoholkonzentration 2,1 mg/g Blutalkoholkonzentration (= 2,1 Promille).

Man muss also den Wert mit 10 multiplizieren, um auf mg/l zu kommen und dann mit 2.1 multilizieren um auf die BAK zu kommen.

So sehe ich das zumindest.

[GeoBot]

Das ist der Nachteil oder eher der Reiz eines solchen Forums.
Es treffen die unterschiedlichsten "Spezialisten" auf den unter-
schiedlichsten "Arbeitsebenen" aufeinander.

Zudem kann man nach den ersten Posts nur Raten was der
Gegenüber eigentlich machen kann und machen will.
Sensor nur mal so betreiben. Etwas reproduzierbar messen.
Oder das letzte an Information aus dem Sensor heraus holen.

Und da man nicht weiß wie "Fit" der andere ist, kann es für
einen auch schon mal heftiger werden. Aber man ist ja nicht
verplichtet jeden Rat auch umzusetzen.

So ein Teil wie das hinter deinem Link "Schätzeisen" oben
muß ich mir nächstes Jahr mal organisieren. Ob da ein HGS
Sensor drinnen ist?

Bist du dir sicher das die Konzentrationsangabe im Diagram
der Atemalkoholkonzentration entspricht?
Wenn ich "Alkoholkonzentration entsprechend einer Standard-
lösung" lese bin ich mir da nicht so sicher.

Ich würde ratender Weise folgendes vermuten. Man hat eine
Lösung von x mg Alkohol in 100ml Wasser hergestellt und sie
in ein geschlossens Gefäß gefüllt.
Das Gefäß ist nur teilwese gefüllt und im Luftraum über der
Lösung stellt sich eine konstante Ethanolkonzentration ein,
die von der Konzentration in der Lösung abhängt. Natürlich
nur bei einer definierten Temperatur.
In diese Luft wurde der Sensor dann gehängt.

[Easter]

Du kannst dir die PDF ja selbst mal durchlesen.
Link

Da mit dem Alkohol/Wasser-Gemisch klingt interessant, so könnte man das Gerät ja dann eichen...

[Besserwessi]

Eichfähig wird das Gerät kaum weren, aber kalibrieren und Testen könnte man das Gerät damit schon. Der Temperatureffekt sollte sich auch in Grenzen halten, denn so verschieden sind die Siedepunkte von Wasser und Alkohol nicht.

[GeoBot]

Ja Eichen ist ein hoheitlicher Akt. Das macht nur eine von staatlicher Seite
beauftragte Stelle. Z.B. Eichamt.

Tolles Paper! Kann sich das noch mal jemand anders anschauen.
Auch die anderen Papers in dem gleichen Verzeichniss sind Toll.

http://www.scisoc.or.th/stt/30/sec_h/paper/
Die beiden haben beziehen sich auf Alkoholmessungen.
stt30_H0039.pdf
stt30_H0040.pdf

[GeoBot]

Noch mal zu den Artikeln.

In "stt30_H0040.pdf" findet sich erstmal kein Hinweis zum
mechanischen Aufbau des Systems. Des weiteren kann ich
nur herauslesen, dass der Sensor mit Standardlösungen
kalibiert wurde. Wie das abgelaufen ist, ist mit keiner Silbe
erwähnt.

Auch zum eigentlichen Meßablauf schweigt der Text.
Wird nur über den Sensor gepustet? Oder gibt es eine Meß-
kammer in der das Gas verbleibt?

Anschließend wurden 5 Personen mit unterschiedlichen
Alkoholpegeln sowohl mit dem System als auch mit einem
Referenzsystem gemessen und die Vergeichbarkeit der
Ergebnisse untersucht.

Ich meine die mg/ml in der Grafik sind direkt die ange-
nommene Blutalkoholkonzentration und die Bestimmung
der Atemalkoholkonzentration wurde elegant umgangen.

Nimmt man den zweiten Artikel "stt30_H0039.pdf" hinzu
und der Autor "Suwit Wongsila" war an beiden beteiligt,
lassen sich Vermutungen anstellen, wie die Kalibrierung
in "stt30_H0040.pdf" ausgesehen haben könnte.

In "stt30_H0039.pdf" wird ein "Alcohol Simulator Model
34C of GUTH LABORATORIES" verwendet.
http://www.guthlabs.com/product.asp?item_id=182

"The principle of alcohol simulator is to pass air through
a standard alcohol solution and convert into vapor. The
alcohol simulator was set to have a stabled temperature
at 34C0 which is an average temperature of human
exhalation breath."

Da die Temperatur der Lösung im Simulator konstant ist,
muß die Konzentration der Lösung variiert werden.