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Einrichtung zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit von Flüssigkeiten mittels einer Tauch- elektrode.
Es ist bekannt, bei der Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit von Flüssigkeiten auch die Temperatur zu messen und den Einfluss der Temperatur auf die Leitfähigkeit zu berücksichtigen. Die bekannten Leitfähigkeitsmesseinrichtungen verwendeten zur Messung der Temperatur und gegebenenfalls zur selbsttätigen Berücksichtigung der Temperatur bei der eigentlichen Leitfähigkeitsmessung (Reduktion auf eine Normaltemperatur) Quecksilberthermometer, auch Kontaktthermometer sowie Luftthermometer und Thermostaten (vgl. z. B. die britischen Patentschriften Nr. 372916, Nr. 370658, Nr. 302498 und Nr. 266047). Quecksilberthermometer sind zerbrechlich, Thermostaten machen die
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mit Tauchelektroden nicht verwendbar.
Daher wird gemäss der Erfindung bei der Bestimmung der Leitfähigkeit von Flüssigkeiten-insbesondere von Milch-mittels einer Tauchelektrode zur Bestimmung der Temperatur der Flüssigkeit ein elektrisches Widerstandsthermometer verwendet, dessen Anzeigen zum Zwecke der Ausschaltung des Einflusses dieser Temperatur auf die Leitfähigkeitsmessung auf die mit der Tauchelektrode verbundene Wheatstonesche Brücke od. dgl. übertragen werden. Es ist zwar bekannt, die Leitfähigkeit von Flüssigkeiten nach der Vergleichsmethode zu messen (D.
R. P. Nr. 466530 und Nr. 521048), doch müssen dabei die Widerstände ganz bestimmte Temperaturkoeffizienten aufweisen, während nach der Erfindung die Grösse des Temperaturkoeffizienten des Werkstoffes des Widerstandsthermometers keine Rolle spielt, also die üblichen Metallwiderstandsthermometer verwendet werden können. Ferner werden gemäss der Erfindung die Elektrode und das Widerstandsthermometer von einem metallischen, das Zu-und Abströmen der Flüssigkeit nicht behindernden Gehäuse umgeben, welches das elektrische Feld im Bereich der Elektrode gegen Einflüsse von aussen abschirmt.
Die Zeichnung zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung.
Die Einrichtung besteht aus einem Tauchkörper 1 und einer Messanlage 2. Der Tauchkörper besteht im wesentlichen aus Platinelektroden 3, einem Widerstandsthermometer 4 und einem Metallgehäuse 5, welches die Teile 3 und 4 elektrisch vollkommen abschirmt, ohne das Zu-und Abströmen der Flüssigkeit zu behindern. Gemäss der Zeichnung ist das Gehäuse eine Hülse mit Luftlöchern 7 und unten durch ein Drahtgitter 8 abgeschlossen. 6 ist ein Holzträger. Das Thermometer ist gemäss der Zeichnung eine Spule, die die Elektroden umgibt. Durch die Abschirmung wird insbesondere erreicht, dass die Lage des Tauchkörpers in bezug auf die Wände des die zu untersuchende Flüssigkeit enthaltenden Gefässes gleichgültig ist, wenn er nur ganz in sie eintaucht.
Ohne Abschirmung würde man bei gleichbleibender Flüssigkeit und Temperatur je nach Lage des Tauchkörpers im Messgefäss andere Werte für die Leitfähigkeit bekommen, da das elektrische Feld und damit der Widerstand zwischen den Elektroden von der Umgebung beeinflusst würde. Der Tauchkörper muss ganz eintauchen, damit die Elektroden vollständig von der zu messenden Flüssigkeit umgeben sind.
Die Messanlage 2 besteht aus zwei Wechselstrombrücken, die wechselweise durch die miteinander gekuppelten Schalter 9, 10 und 11 mit einem gemeinsamen Nullanzeigegerät (z. B. Telephon 12) verbunden sind. Die Brücke A, bestehend aus den Widerständen 13, 14 und 15 und dem Thermometer 4, dient zur Bestimmung der Temperatur der zu untersuchenden Flüssigkeit. Die zweite Brücke B mit dem Schleifdraht 16, dem Widerstand 17 und dem durch die Flüssigkeit zwischen den Elektroden 3 gebildeten Widerstand dient zur eigentlichen Messung der Leitfähigkeit.
Der Widerstand 17 ist derart bemessen
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und mit dem Widerstand 15 durch einen Hebel 18 gekuppelt, dass er sich bei der Verstellung von 15 um denselben Betrag ändert wie der Widerstand der Flüssigkeit mit der Temperatur.
Bei der Untersuchung wird der Tauchkörper in die Flüssigkeit getaucht, die Brücke A eingeschaltet und der Widerstand 15 bis zum Verstummen des Telephons geändert und damit wird selbsttätig der Widerstand 17 geändert (siehe oben). Nun wird durch Umschalten der Schalter 9, 10 und 11 die Brücke ss : eingeschaltet und mit Hilfe des Schleifkontaktes 16 das Telephon 12 neuerdings zum Verstummen gebracht.
An der Teilung des Schleifdrahtes 16 kann man dann die Leitfähigkeit der Flüssigkeit reduziert auf eine Normaltemperatur ablesen.
Die Kombination der Widerstände 15 und 17 lässt sich auch durch ein Entladungsgefäss (z. B. eine Elektronenröhre) ersetzen, bei dem z. B. die Verstärkung dem Verhältnis der Temperaturkoeffizienten des Widerstandsthermometers und der zu untersuchenden Flüssigkeit entspricht. Auch lassen sich die gekuppelten Widerstände 15 und 17 durch voneinander unabhängige Widerstände ersetzen, von denen nur 15 veränderlich ist. Mit ihm misst man die Temperatur der zu untersuchenden Flüssigkeit und ordnet seine Teilung über jener des Sehleifdrahtes. M (oder neben ihr) an, mit dem man dieLeitfähigkeit der Flüssig- keit misst.
Aus der Entfernung der beiden Einstellungen kann man unmittelbar die auf eine beliebige Temperatur reduzierende Leitfähigkeit ablesen, ähnlich, wie man bei einem Rechenschieber aus zwei Grössen ein dritte bestimmt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit von Flüssigkeiten mittels einer Tauchelektrode, gekennzeichnet durch ein elektrisches Widerstandsthermometer zur Bestimmung der Temperatur der Flüssigkeit, dessenAnzeigen zum Zwecke derAusschaltung des Einflusses dieser Temperatur auf die Leitfähigkeitsmessung auf die mit der Tauchelektrode verbundene Wheatstonesche Brücke od. dgl. übertragen werden.