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zeigen verschiedene Ausführungsformen im lot- rechten Schnitt, Fig. 3 ist eine Draufsicht zu Fig. 2.
Nach Fig. 1 ist ein prismatisches oder zylin- drisches Widerstandsgefäss 1 mit zwei prismati- schen oder zylindrischen Elektroden 2, einer seitlichen Zuflussöffnung 3 und einer Austritts- öffnung 4 am Boden ausgestattet. In diesem
Falle ist die gewünschte Beziehung zwischen
Leitwert und Durchflussmenge nicht erfüllt, da der Leitwert sich proportional der Flüssigkeits- standhöhe h über der Ausflussöffnung 4, diese
Höhe jedoch sich im stationären Zustand mit dem
Quadrat der Zuflussmenge ändert.
Wird jedoch entweder der Elektrodenabstand nach oben hin nach einer bestimmten Gesetzmässigkeit erweitert oder aber der Ausfluss- querschnitt mit zunehmendem Flüssigkeitsstand im Widerstandsgefäss vergrössert, so kann die gewünschte Beziehung zwischen Durchflussmenge und Leitwert genügend genau erhalten werden.
Die nachstehenden Ausführungsformen zeigen, dass diese Forderung in sehr einfacher Weise verwirklicht werden kann.
Gemäss den Fig. 2 und 3 wird das Widerstandsgefäss aus zwei ebenen Wangen 5 aus Isolierstoff und zwei gekrümmten Elektroden 6 gebildet.
Mit 3 ist ein Zulaufrohr, mit 4 die Austritts- öffnung für den Elektrolyten, mit h die mit der Zuflussmenge veränderliche Flüssigkeitsstandhöhe angedeutet. Die Erwärmung des Elektrolyten ist im ganzen Regelbereich konstant, wenn der jeweilige Elektrodenabstand proportional der Wurzel der zugeordneten Höhe h ist.
Nach Fig. 4 besteht das metallische Widerstandsgefäss aus einem äusseren kreiszylindrischen, als Elektrode dienenden Mantel 7 und einer zu diesem konzentrischen, sich nach oben verjüngenden inneren Gegenelektrode 8. Das Zulaufrohr 3 mündet in den äusseren Mantel 7. Der Elektrolyt füllt das Gefäss bis zu der-mit der Zulaufmenge veränderlichen-Flüssigkeits- standhöhe h und fliesst durch den kreisringförmigen Spalt 4 zwischen den beiden Elektroden ab.
Fig. 5 zeigt eine in der Wirkungsweise gleichwertige Ausführung mit nach oben trompetenförmig erweitertem Aussenmantel 9 und konzentrischem, kreiszylindrischem Innenmantel 10.
Die Ausführungen nach Fig. 4 und 5 können auch kombiniert werden, indem beide Mäntel
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kegelig mit entsprechend gekrümmten Erzeugenden ausgebildet werden.
Bei Elektrolytwiderständen nach Art der Fig. 4 und 5 verändert sich der Leitwert proportional mit der Durchflussmenge, wenn die Beziehung
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erfüllt ist. Hiebei bedeuten D den Innendurch- messer des Aussenmantels, d den Aussendurch- messer des Innenmantels, h die Höhe des be- trachteten Querschnittes über der Austritts- öffnung 4, e die Basis des natürlichen Logarithmus, K eine Konstante.
Wollte man Elektrolytwiderstände nach den Fig. 2-5 genau nach der vorstehenden Formel bauen, so müssten sich die Elektroden am unteren Rande berühren, so dass ein Kurzschluss entstünde und der Elektrolyt nicht abfliessen könnte. Für die Praxis kann man sich jedoch darauf beschränken, die Elektroden am unteren Ende einander soweit zu nähern, dass der erforderliche Austrittsquerschnitt für den Elektrolyten und ausreichende elektrische Sicherheit gewährleistet sind.
Die Fig. 6-8 zeigen Ausführungen mit ver- änderlichen Austrittsöffnungen. Nach Fig. 6 ist eine zylindrische Aussenelektrode 11 durch einen Boden 12 aus Isolierstoff mit einer konzentrischen Innenelektrode verbunden. Letztere besteht aus einem oberen Zuflussrohr 13, einem unteren Ablaufrohr 14 und einer zwischengeschalteten, metallischen Trennungswand 15. Der Elektrolyt tritt durch eine Bohrung 16 in das Widerstandsgefäss und verlässt dieses durch einen bis an den Boden 12 herabreichenden, sich nach unten erweiternden Schlitz 17 im Ablaufrohr 14.
Die Flüssigkeitsstandhöhe h steigt und fällt auch hier mit veränderlichem Elektrolytzunuss.
Bezeichnet b die Weite des Schlitzes 17 in der Höhe h und K eine Konstante, so ist
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die Bedingung dafür, dass die Durchflussmenge bei jedem beliebigen Flüssigkeitsstand proportional der in Wärme umgesetzten elektrischen Arbeit ist.
Für h = 0 wäre b = oo, was sich also in der Praxis in der Nähe des Gefässbodens 12 nicht verwirklichen lässt. Es genügt jedoch praktisch, den Schlitz 17 nach unten zwar nur mässig zu verbreitern, dafür aber im Boden 12 eine oder mehrere zusätzliche Austrittsöffnungen vorzusehen. Es kann auch nach Fig. 7 der Austrittsschlitz 17 etwas unter die Unterkante der Elektrode 11 verlängert werden. Diese Verlängerung macht es erforderlich, den Isolierboden 12 kegelig auszubilden, wodurch die Ablaufverhältnisse verbessert und der Isolierweg vergrössert wird.
Die Eintrittsöffnung 16 ist nach Fig. 7 bis an die Trennwand 15 herabgezogen, um sicherzustellen, dass nach Absperren des Elektrolytzuflusses auch an dieser Stelle keine Flüssigkeitsreste zurück- bleiben und damit unter Umständen Frostschäden verursachen können. Der Schlitz 17 kann, wie die Fig. 6 und 7 zeigen, am oberen Ende ein wenig erweitert sein, um bei zu reichlichem Elektro1ytzufluss ein Überlaufen des Gefässes mit Sicherheit zu verhindern.
Eine ähnliche Ausbildung zeigt Fig. 8.
Auch hier wird der Mantel des Widerstandsgefässes aus einer kreiszylindrischen metallischen Elektrode 11 gebildet, der Boden 18 des Gefässes besteht aus Isolierstoff. Das konzentrische Zuführungsrohr 19 für den Elektrolyten taucht in das Gefäss bis nahe an den Boden 18 ein und dient zugleich als Gegenelektrode. Der Elektrolyt verlässt das Widerstandsgefäss durch Öffnungen 4 an der Aussenelektrode 11. Das erwünschte Austrittsgesetz wird hier dadurch erfüllt, dass die
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kreisförmiger Bohrungen aufgeteilt ist, deren Häufigkeit oder Grösse von oben nach unten zunimmt. Die unterste Öffnung reicht bis an den Rand des Bodens und ermöglicht so eine ausreichende Abflussmenge auch bei geringer Flüssigkeitsstandhöhe h im Widerstandsgefäss.
Die Herstellung von kreisförmigen Öffnungen 4 ist einfacher als jene eines keilförmigen Schlitzes 17, die Festigkeit einer derart gelochten Elektrode ist höher, die Gefahr einer Verstopfung geringer als bei einem Schlitz. Ferner bleibt die aktive Oberfläche der elektrisch höher beanspruchten Innenelektrode 19 bei der Ausführung nach Fig. 8 unversehrt.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen entleert sich das Widerstandsgefäss bei Abstellen des Elektrolytzuflusses vollständig und die Elektroden sind dann durch Luftstrecken voneinander
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Isolierboden 12 nach Entleerung des Gefässes
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Zeitablauf zu verändern (Programmregler) oder in Abhängigkeit von irgendeiner anderen Messgrösse zu steuern.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Regelbarer Flüssigkeitswiderstand mit vom Elektrolyten durchströmtem Widerstandsgefäss, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäss mit oberem Zulauf und unterem Ablauf versehen ist, so dass eine Änderung der Durchflussmenge je Zeiteinheit ein Heben oder Senken des Flüssigkeitsspiegels bewirkt und dass der Abstand der ortsfesten Elektroden oder der wirksame Austrittsquerschnitt des Gefässes in verschiedenen Höhen derart gewählt ist, dass die Temperatur des Elektrolyten im wesentlichen konstant gehalten wird.