BaPS Anleitung - UMS
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9.1.6.3 Konstanten M CO2 g Molmasse von CO 2 (44,009g) M N g Molmasse von Stickstoff (14g) R J/(K*mol) molare Gaskonstante (8,3143 J/(K*mol)) 9.1.7 Fehlerrechnung In die ganzen Berechnungen zu BaPS gehen einige prinzipielle Unsicherheiten ein, die nicht vermieden werden können. Z.B. ob der respiratorische Koeffizient = 1 ist, wie groß das Verhältnis N 2 zu N 2 O bei der Denitrifikation ist, ob zusätzliche Gase entstehen (also weitere Prozesse ablaufen), usw. Deshalb sollte auf jeden Fall geprüft werden, ob die Endergebnisse schlüssig, also in sich konsistent sind. 9.1.7.1 Sensorfehler Grundsätzlich sind die gemessenen Parameter (Sensoren) mit Fehlern behaftet. Folgende Fehler sind dabei relevant. Linearitätsfehler, da dadurch von der Kalibration abweichende Messwertdifferenzen gemessen werden (Änderung in der Steigung der Kennlinie). Langfristige Änderung der Sensorkennlinie. Stabilität der Sensoren über die Messdauer (Offsetdrift). Dieser Fehler geht absolut in das Messergebnis ein. Rauschen: Die kurzzeitigen Schwankungen der Sensoren und der Elektronik bestimmen die Auflösung, also die maximal erreichbare Genauigkeit. Rauschfehler können durch entsprechende elektronische oder digitale Filter reduziert werden. Zusätzlich gehen in die Messungen immer auch die Absolutwerte der Parameter ein, da hiermit die Gesamtzahl der Moleküle bestimmt wird. Fehler bei diesen Parametern gehen linear als Fehler in die Berechnungen ein. Die 90
Berechnung Langzeitdrift dieser Werte ist deshalb ebenfalls relevant. Die hierbei benötigte Genauigkeit bestimmt die Kalibrationsintervalle. 9.1.7.2 Druck Gemessen werden typischerweise Druckdifferenzen von 3...10hPa. Die maximal erreichbare relative Genauigkeit liegt bei 0,05 bis 0,1 hPa . Der relative Fehler liegt dann typischerweise bei ca. 2 % von der Meßwertänderung. Bei der Bestimmung des Headspace treten Druckdifferenzen von ca. 10hPa auf. Die dabei erreichbare Genauigkeit beträgt ca. 0,3...0,5%. Die typische Langzeitdrift über ein Jahr (Absolutgenauigkeit) ist besser als 0,5%. Die Sensoren werden mit einer Kalibration auf absolut 2 hPa genau ausgeliefert. 9.1.7.3 Temperatur Die absolute Temperatur kann auf ca. 0,15 bis 0,2K bestimmt werden. Temperaturänderungen sind auf 0,03 °C meßbar. Dieser Parameter hat besondere Bedeutung, da mit der Temperatur die anderen Meßwerte kompensiert werden. Eine Temperaturschwankung von 1K hat z.B. eine Druckänderung von 3,6 hPa im System zu Folge. Damit bestimmt die Meßgenauigkeit der Temperatur entscheidend die Genauigkeit des Gesamtsystem mit. Eine nicht ausreichende Temperaturstabilität im System führt zu variierenden Temperaturgradienten. Deshalb ist eine hohe Temperaturstabilität wichtig für die Messung. 9.1.7.4 Sauerstoff Gemessen werden typischerweise Abnahmen um 1...2Vol% bei ca. 20Vol%. Die erreichbare Genauigkeit über 10h beträgt ca. 0,03 Vol%, die Stabilität über 3a: ca. 1% v.M. die relative Genauigkeit während der Messung beträgt ca. 2%. 9.1.7.5 Kohlendioxid Gemessen wird im Bereich 0...2Vol% eine Änderung von typ. 1Vol%. Als Sensoren werden Infra-Rot Absorptionsmessgeräte eingesetzt. 91
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9.1.6.3 Konstanten<br />
M CO2 g Molmasse von CO 2 (44,009g)<br />
M N g Molmasse von Stickstoff (14g)<br />
R J/(K*mol) molare Gaskonstante (8,3143 J/(K*mol))<br />
9.1.7 Fehlerrechnung<br />
In die ganzen Berechnungen zu <strong>BaPS</strong> gehen einige prinzipielle Unsicherheiten ein,<br />
die nicht vermieden werden können. Z.B. ob der respiratorische Koeffizient = 1<br />
ist, wie groß das Verhältnis N 2<br />
zu N 2<br />
O bei der Denitrifikation ist, ob zusätzliche<br />
Gase entstehen (also weitere Prozesse ablaufen), usw. Deshalb sollte auf jeden<br />
Fall geprüft werden, ob die Endergebnisse schlüssig, also in sich konsistent sind.<br />
9.1.7.1 Sensorfehler<br />
Grundsätzlich sind die gemessenen Parameter (Sensoren) mit Fehlern behaftet.<br />
Folgende Fehler sind dabei relevant.<br />
Linearitätsfehler, da dadurch von der Kalibration abweichende<br />
Messwertdifferenzen gemessen werden (Änderung in der Steigung der<br />
Kennlinie).<br />
Langfristige Änderung der Sensorkennlinie.<br />
Stabilität der Sensoren über die Messdauer (Offsetdrift). Dieser Fehler geht<br />
absolut in das Messergebnis ein.<br />
Rauschen: Die kurzzeitigen Schwankungen der Sensoren und der Elektronik<br />
bestimmen die Auflösung, also die maximal erreichbare Genauigkeit.<br />
Rauschfehler können durch entsprechende elektronische oder digitale Filter<br />
reduziert werden.<br />
Zusätzlich gehen in die Messungen immer auch die Absolutwerte der<br />
Parameter ein, da hiermit die Gesamtzahl der Moleküle bestimmt wird. Fehler<br />
bei diesen Parametern gehen linear als Fehler in die Berechnungen ein. Die<br />
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