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Elektrisches Hygrometer mit auf Isolierstoff aufgebrachten elektrischen Leitern.
Es sind elektrische Hygrometer zur Bestimmung und Messung der Feuchtigkeit bekannt, die hygroskopisch Körper wie unglasierte Tonkörper, Papier, Pressspan, Asbest, mit säurehaltigen Lösungen getränkte Fäden und in dieselben eingebettete elektrische Leiter enthalten. Derartige Körper beladen sich allmählich mit Feuchtigkeit, so dass daraus hergestellte Hygrometer eine grosse Trägheit haben.
Bei dem Hygrometer nach der Erfindung ist dieser Nachteil dadurch vermieden, dass der Stromübergang zwischen den metallischen Leitern längs der Oberfläche von glasartigen Körpern benutzt ist. Gläser haben bekanntlich die Eigenschaft an ihrer Oberfläche Feuchtigkeit zu okkludieren, deren Menge stets in einem genauen Verhältnis zum Feuchtigkeitsgehalt des umgebenden Mittels stets und dessen Änderungen rasch folgt. Derartige Hygrometer sind besonders für die Anwendung bei hohen Temperaturen geeignet.
Das Hygrometer gemäss der Erfindung ermöglicht die Messung des Feuchtigkeitsgehaltes sowohl in freier Luft und in Gasen, als auch in Troeknungsräumen bei Temperaturen, welche bis zur dunklen Rotglut ansteigen können. Es besteht aus einem Messelement e (s. Fig. 1 der Zeichnung) und einem Messgerät m. Das Messelement e wird in den Troeknungsraum eingeführt. Das Messgerät befindet sich ausserhalb desselben und wird durch Leitungen mit dem Messelement verbunden. Letzteres besteht aus dem Metallrahmen r, welcher als Träger für den Körper mit glasiger Oberfläche, z. B. Glaswollgewebe g dient. Für die Messung bei sehr hohen Temperaturen kann man als Körper selbstverständlich auch eine Platte oder ein Rohr aus feuerfestem, glasiertem Ton benutzen.
In das Glaswollgewebe oder in die Glasur des Tonkörpers sind zwei oder mehrere nebeneinander laufende Drähte d aus blankem Chromnickel eingebettet. An diese ist die Spannung einer Wechselstrommasehine q oder eines Weehselstromnetzes gelegt. Je nach dem Feuchtigkeitsgrad der Umgebung nimmt die Oberfläche des Glases Feuchtigkeitsmengen auf, wodurch der Übergangswiderstand herabgesetzt und eine Anzeige am Messgerät m erzeugt wird. Durch die Wahl des Abstandes, der Länge und der Anzahl der nebeneinander laufenden Messdrähte im Messelement e kann der Messbereich des Hygrometers in weiten Grenzen verändert werden.
Auch lassen sich zu diesem Zwecke besondere Vorsehaltwiderstände im Messgerät m anbringen.
Besonders vorteilhaft ist es, für derartige Messungen eine bekannte Glimmliehtröhre zu verwenden, deren Schaltung in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt ist. Je nach dem Feuchtigkeitsgrad des Raumes, in welchem sich das Messelement befindet, steigt das Glimmlicht (an den Elektroden empor ; an einer ausserhalb der Röhre angebrachten Teilung lässt sich also der Feuchtigkeitsgrad ablesen. Es können auch mehrere solcher Glimmliehtröhren in Anwendung gebracht werden, wobei die für solche Röhren erforderliche Spannung von einem Transformator t mit unterteilter Sekundärwicklung abgenommen wird. Zweckmässig wird zu Beginn des Trocknungsvorganges (z. B. in Vakuumtrocknern) nur die erste Röhre eingeschaltet und bei fortschreitender Trocknung wird die zweite Röhre mit entsprechend höherer Spannung bei u zugeschaltet.
Die Glimmlichtröhren bieten bei der Verwendung von Glas und glasierten unverbrennlichen Stoffen für die Hygrometerkörper besondere Vorteile, da sie Hochfrequenzströme erzeugen, welche sich dem Betriebsstrom überlagern. Dadurch wird der Stromübergang zwischen den Messdrähten und den vom Glase okkludierten Feuchtigkeitsmengen erleichtert und das Hygrometer besonders für Feinmessungen geeignet gemacht. Selbst bei äusserst geringen Feuchtigkeitsmengen und sehr kurzzeitiger Einwirkung derselben wird bei Anwendung der Glimmlichtröhren in Verbindung mit Messelementen, welche aus Glas oder glasartigen Körpern aufgebaut sind, eine genaue und einwandfreie Messung erreicht.
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Sind die Messdrähte im Messelement aus einem Edelmetall hergestellt oder mit einem genügend starken Edelmetallüberzug versehen, so kann auch Gleichstrom zum Betriebe des Hygrometers in
Anwendung kommen, da die hiebei auftretende elektrolytische Wirkung Edelmetalle (z. B. Platin) nicht angreift. Derartige Messelemente können in ätzenden Gasen und Dämpfen verwendet werden.
Das Messelement e kann anstatt in Form einer Platte auch als Zylinder hergestellt werden, auch lassen sieh mehrere Messelemente miteinander vereinigen, einesteils um die Empfindlichkeit des Hygro- meters zu erhöhen, anderseits um grössere Räume auf gleichmässige Verteilung der Feuchtigkeit zu über- wachen. Werden ein oder mehrere Messelemente in Brückenschaltung verbunden, so können infolge der erhöhten Empfindlichkeit äusserst geringe Feuehtigkeitsmengen mit grosser Genauigkeit gemessen werden.
Bei Messgeräten, die in explosiblen Gasen verwendet werden sollen, ordnet man die Drähte in grösserem Abstand voneinander, um die Möglichkeit einer Funkenbildung auszuschliessen. Ausserdem kann das ganze Messelement in ein feinmaschiges Drahtnetz nach Art der in Gruben verwendeten Sicher. heitslampen eingeschlossen werden.
Ausser den bereits genannten Stoffen zur Herstellung des Gewebes können auch andere Stoffe verwendet werden, an denen sich Wasserdämpfe okkludieren ; z. B. können Baumwollfäden oder ähnliche Fasern mit mineralischen Stoffen imprägniert werden, welche nach Abbrennen der Fäden ein glasartiges Aschengerüst zurücklassen. Ebenso können anstatt der Tonplatten auch andere unverbrennliche
Stoffe in Gestalt von Platten, Zylindern oder andern Körperformen mit glasiger Oberfläche Verwendung finden.
Das Anwendungsgebiet des neuen Hygrometers ist sehr gross. In der Farbenherstellung müssen die fertigen Erzeugnisse in Vakuumkesseln getrocknet werden und die Prüfung auf Trockenheit war bisher nur durch Öffnung des Kessels unter Verlust grosser Wärmemengen und des Vakuums möglich.
Diese Verluste können vermieden werden, wenn ein Messelement in das Trockengut eingelegt und der Fortgang der Trocknung am Messgerät ausserhalb des Vakuumkessels überwacht wird. Auch zur Messung des Feuchtigkeitsgehaltes von Gasen und Dämpfen kann das Hygrometer mit Vorteil Anwendung finden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrisches Hygrometer mit auf Isolierstoff aufgebrachten elektrischen Leitern, zwischen denen der Feuchtigkeit entsprechend Strom übergeht, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierstoff Glas, insbesondere Glaswolle oder eine Glasur von Porzellan oder Ton ist, wobei die elektrischen Leiter als blanke Drähte, Bänder od. dgl. auf dem Glas oder der Glasur angebracht, bzw. zum Teil in die Glasoberfläche oder in die Glasur eingebettet sind.