AT212598B - Vorrichtung zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes in feinkörnigen festen Stoffen, wie Erzmischungen - Google Patents

Vorrichtung zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes in feinkörnigen festen Stoffen, wie Erzmischungen

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AT212598B
AT212598B AT66259A AT66259A AT212598B AT 212598 B AT212598 B AT 212598B AT 66259 A AT66259 A AT 66259A AT 66259 A AT66259 A AT 66259A AT 212598 B AT212598 B AT 212598B
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Austria
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sep
bridge
heating wire
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fine
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AT66259A
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Alexander Dr Krausz
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Voest Ag
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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



    Vorrichtung zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes in feinkörnigen festen Stoffen, wie Erzmischungen   
Die übliche Methode zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes   feinkörniger   fester Stoffe, wie Erz- mischungen, besteht darin, eine bestimmte Menge des zu untersuchenden Materials genau abzuwägen, die Probe bis zur annähernden Gewichtskonstanz zu trocknen und aus dem Gewichtsverlust den Feuchtigkeitsgehalt zu errechnen. Die zur Trocknung erforderliche Zeit beträgt mehrere Stunden ; sie kann unter praktischen Bedingungen auch durch Anlegung eines Vakuums nicht unter eine Stunde herabgesetzt werden, was für betriebliche Bedürfnisse zu lange ist und einen zu grossen Arbeitsaufwand nötig macht. 



   Es wurden auch   bereits Schnellbestimmungen desFeuchtigkeitsgehaltes   in Abhängigkeit von der elektrischen Leitfähigkeit vorgeschlagen, wobei durch Einstich von Elektroden in das zu bestimmende, elektrolytisch leitende Gut der elektrische Widerstand mittels eines   Widerstandsmessgerätes   oder durch Vergleich mit einer empirischen Skala der Feuchtigkeitsgehalt festgestellt wurde. Es sind ferner Einrichtungen mit einem Elektrolytgefäss und Elektroden bekannt, bei welchen die zu untersuchende Probe in das Elektrolytgefäss eingefüllt und dieses mit   einem variablen und zwei weiteren Widerständen zu einer   von Wechselstrom gespeisten   Wheatstone'sehen   Brücke geschaltet wird, die als Nullinstrument ein   Telephon ent-   hält. 



   Die bekannten Messgeräte haben sich im praktischen Betrieb nicht bewährt, wenn man, wie bei Erzmischungen, ein physikalisch   ungleichmässiges,   teilweise grobes und spezifisch schweres Messgut vorliegen hat. Man kann bei solchem Gut die Elektroden nicht in das Schlittgut auf dem Förderband stecken, da der Kontakt ungleichmässig und die   Schütthöhe zou   gering ist, um die erforderliche grossflächige Berührung zu   ermöglichen.   Auch die   mitTonfrequenzen   oder Röhrenschaltungen arbeitenden Messgeräte haben sich nicht bewährt, weil sie im praktischen Betrieb ungenau und störungsanfällig bzw. zu wenig robust und stark temperaturabhängig waren. 



   Die vorliegende Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten. Das er-   findungsgemässe   Gerät, welches ein   Elektrolytgefäss   und eine Messbrücke aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, dass in der zur Anzeige verwendeten Brückendiagonale der mit Wechselstrom betriebenen Mess-   brücke   ein in einem evakuierten Gefäss eingebauter Heizdraht,   z. B.   aus Platin, vorgesehen ist, wobei zur Messung des thermischen Widerstandes des Heizdrahtes eine zweite, mit Gleichstrom   gespeiste Messbrücke   vorgesehen ist, die als Nullinstrument ein Galvanometer enthält. 



   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der   Schaltung eines Messgerätes gemäss der Erfindung   er-   läutert. Rx   stellt das mit der zu untersuchenden Probe gefüllte Elektrolytgefäss,   R,   einen variablen Widerstand und   R ;} und Rgzwei   weitere Widerstände dar. Da sich   : R : =Rx ! R : verhält,   ist es zweckmässig, R2 und R3 untereinander gleich zu machen, so dass bei Stromlosigkeit der Brücke der zu messende Widerstand Rx dem eingestellten Widerstand Ri entspricht. Mit Tr ist ein an die Wechselstromquelle angeschlossener Transformator und mit F der Funkeninduktor bezeichnet. In der Brückendiagonale ist ein dünner Heizdraht vorgesehen. 



   Der Heizdraht ist in einer evakuierten Röhre H eingebaut, um die Abfuhr von Joule'scher Wärme durch die Moleküle der Luft zu verhindern. Der thermische Widerstand, der durch die Erwärmung des Heizdrahtes hervorgerufen wird, wird in einer zweiten Wheatstone'schenBrücke gemessen, die die Widerstände   R,   Rs und   R   als Zweige enthält. Diese Brücke wird durch die Stromquelle B mit Gleichstrom ver- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 sorgt. Als   Nullinsmiment   verwendet man ein hochempfindliches Galvanometer. Es ist darauf zu achten, dass kein Wechselstrom in das Galvanometer eindringt. Aus diesem Grund wird in die Zuleitung des Heiz- drahtes zur zweiten Brücke je eine Drosselspule D eingebaut.

   Der Heizdraht muss ir. stromlosem Zustand gegen die Widerstände   Rut, %   und   Rg   so abgestimmt sein, dass das Galvanometer Null anzeigt. Wenn durch die erste Brücke Strom fliesst, wird sich der Heizdraht so lange erwärmen, bis der Widerstand   R-i   gleich dem der zu unterzeichnenden Probe geworden ist, d. h., das Galvanometer in der zweiten Brücke zeigt während der Abstimmung einen Ausschlag. Sobald Ri gleich Rx geworden ist, befindet sich der Galvano- meterzeiger in der Nullstellung. 



   Der gefundene Messwert wird sodann mit einer empirisch ermittelten Funktion verglichen, die die
Abhängigkeit des Widerstandes bzw. der Leitfähigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt angibt. Zur Ermittlung der Funktion geht man in folgender Weise vor :
Man stellt für eine Anzahl von gefundenen Widerstandswerten die Gleichung der Regressionslinie auf, wobei der jedem   Widerstandsmesswert zugehörige Wassergehalt zunächst gewichtsanalytisch   bestimmt wird. Die Gleichung hat allgemein die Form 
 EMI2.1 
 Es hat sich jedoch gezeigt, dass man mit der Funktion zweiter Ordnung   Y=a+bx+c   auskommt. Zur Bestimmung der Koeffizienten wird partiell nach den einzelnen Koeffizienten differenziert, wodurch man so viele Gleichungen erhält, als Koeffizienten vorhanden sind, die in üblicher Weise aufgelöst werden.

   Bei einem praktischen Beispiel, dessen elektrische Messwerte und gewichtsanalytisch bestimmte Wassergehalte in Spalte 1 und 2 der folgenden Tabelle angegeben sind, hatte die Funktion nach Berechnung der Koeffizienten die Form 
 EMI2.2 
 wobei Y den Widerstandswert in Ohm und x den Wassergehalt in Prozenten darstellt. Der aus der Gleichung berechnete Wassergehalt ist in Spalte 3 der Tabelle angegeben. 
 EMI2.3 
 
<tb> 
<tb> 



  Widerstände <SEP> der <SEP> Probe <SEP> in <SEP> Ohm <SEP> Wassergehalt <SEP> in <SEP> % <SEP> nach <SEP> 24- <SEP> Wassergehalt <SEP> in <SEP> % <SEP> auf <SEP> Grund <SEP> 
<tb> stündigem <SEP> Trocknen, <SEP> ge- <SEP> der <SEP> gem <SEP> essenen <SEP> Widerstandswichtsanalytisch <SEP> bestimmt <SEP> werte
<tb> 430, <SEP> 0 <SEP> 4, <SEP> 60 <SEP> 4, <SEP> 60 <SEP> 
<tb> 185,0 <SEP> 7,75 <SEP> 7,70
<tb> 141, <SEP> 3 <SEP> 8,50 <SEP> 8,30
<tb> 98,5 <SEP> 9,80 <SEP> 9,30
<tb> 19, <SEP> 3 <SEP> 12,60 <SEP> 13,10
<tb> 102, <SEP> 5 <SEP> 8, <SEP> 72 <SEP> 9, <SEP> 20 <SEP> 
<tb> 70, <SEP> 3 <SEP> 10, <SEP> 0 <SEP> 10, <SEP> 0 <SEP> 
<tb> 51,7 <SEP> 11,2 <SEP> 10,8
<tb> 98, <SEP> 5 <SEP> 9, <SEP> 17 <SEP> 9, <SEP> 3 <SEP> 
<tb> 79, <SEP> 0 <SEP> 9, <SEP> 75 <SEP> 9, <SEP> 8 <SEP> 
<tb> 
 
 EMI2.4 
 ist, ist es   erfindungsgemäss   möglich,

   durch einfache Widerstandsmessungen laufende Wassergehaltsbe-   stimmungen   in ausserordentlich kurzer Zeit zu erhalten. 

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Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Vorrichtung zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes in feinkörnigen festen Stoffen, wie Erzmischungen mit einem die feuchte Probe enthaltenden Elektrolytgefäss, das mit einem variablen und zwei weiteren, zweckmässig untereinander gleichen Widerständen zu einer von Wechselstrom gespeist <Desc/Clms Page number 3> Wheatsione'sehen Brücke geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der zur Anzeige verwendeten Brückendiagonale der mit Wechselstrom betriebenen Messbrücke ein in einem evakuierten Gefäss eingebauter Heizdraht, z. B. aus Platin, vorgesehen ist, wobei zur Messung des thermischen Widerstandes des Heizdrahtes eine zweite, mit Gleichstrom gespeiste Messbrücke vorgesehen ist, die als Nullinstrument ein Galvanometer enthält.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Zuleitungen des Heizdrahtes zur zweiten Brücke eine Drosselspule eingeschaltet ist.
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