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Vorrichtung zum Nachweise von Beimengungen oder Zusammensetzungsunterschieden in Gasen.
Es ist bekannt, dass man eine chemische Verunreinigung der Luft auf akustischem Wege erkennen kann, indem man die Schwebungen beobachtet, welche zwei gleichgestimmte Pfeifen ergeben : die gleichzeitig mit zwei miteinander zu vergleichenden Gasen, z. B. verunreinigter Luft und reiner Luft, angeblasen werden. Diese Vorrichtung setzt aber voraus, dass man zwei
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der rntersuchungsstelle zur Verfügung hat. Diese Bedingung ist z. B. bei der Untersuchung der Grubenluft auf Verunreinigung mit Wettergasen nicht einfach zu erfüllen.
Zwar kann man einen grösseren Vorratsbehälter mit reiner Luft an die rntersuchungsstelle mit hinabnehmen und einen Kre)lauf herstellen, bei welchem der zum Anblasen der einen Pfeife verwendete Strom der reinen Luft wieder zu dem Vorratsbehälter zurückgeführt wird, aber auf diese Weise wird kein tragbarer und handlicher Apparat geschaffen.
Die Verwendung zweier verschiedener Gasströme zum Anblasen der heiden gleichgestimmten Pfeifen, welche diese ältere Vorrichtung kennzeichnet, lässt sich nun ; wie Versuche ergeben haben, vermeiden. Eine gedeckte Lippenpfeife gibt auch dann einen Ton, wenn im Innern des Pfeifenrohres eine quer zur Rohrachse verlaufende, leichtbewegliche Membran ausgespannt ist. welche einen beliebigen Teil des Rohres von dem übrigen Teil gasdicht abschliesst. Dieser Toti hängt vo. i der Füllung des gasdicht abgeschlossenen Raumes der Kammer ah, und vertieft oder erhöht sich bei Veränderung dieser Füllung, je nachdem die Dichtigkeit des Füllgases vermehrt oder vermindert wird.
Je grösser der Teil der Pfeife ist, der durch die Membran abgeschlossen wird, um so mehr macht eine Änderung des Füllgases für die Veränderung des Pfeifentones aus.
Spannt man die Membran dicht hinter der Lippe und vertauscht man in der Kammer ein Gas.-t gegen ein Gas. R, so ändert sich beim Anblasen der Pfeife mit einem beliebigen unveränderlichen Gasstrom der Ton nahezu um denselben Betrag, als wenn man eine sonst gleiche, aber nicht
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Unterschiede der Temperatur der beiden Pfeifen dieselbe Wirkung üben, wie Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung der Gase. Auch Unterschiede des Druckes kommen zwar nicht grundsätzlich, wohl aber praktisch in Betracht, da die Tonhöhe der Pfeife durch Änderung in
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unterschiede erkennen, so muss man deshalb dafür sorgen, dass Druck und Temperatur im ah- geschlossenen Gasraum der Versuchspfeife dieselben Werte haben, wie in der Vergleichspfeife. Man wird deshalb, z.
B. die Kammer mit einem kleinen plastischen Sack verbinden oder eine offen"
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Als besonders geeignet hat sich eine sehr dünne Platte aus hartem Material erwiesen, wie 7. B. Gtimruer. Die Abhängigkeit der Tonhihe von der Gasfüllung des abgeschlossenen Raumes biobt auch dauu erhalten. wenn die Membran durch ihre eigene Masse und Elastizität auf die
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beider Pfeifen benutzt man die Grubenlult mit oder ohne Entfernung von Kohlensäure und Wasserdampf. Die Schwebungszahl der Pfeifen kennzeichnet dann den Gehalt an Methan.
Im gleichen Sinne, wie eine Vermehrung des Methans, wirkt eine Abnahme des Sauerstoffes und Zunahme des Stickstoffes in der Luft, doch ist die Empfindlichkeit für diese Veränderung erheblich kleiner.
Will man auf Kohlensäure in der Hrubenluít. prüfen, so füllt man die Kammer einer Pfeife mit der getrockneten, aber nicht von Kohlensa-ure befreiten Grubenluft, die Kammer der anderen Pfeife aber mit Grubenluft, welcher man Wasserdampf und Kohlensäure entzogen hat.
In gleichartiger Weise wird die Vorrichtung zur Erkennung von Beimischungen und Zusammensetzungsänderungen bei Gasen in anderen Fällen verwendet. Zu quantitativer Ermitt, lung des Zusammensetzungaunterschiedes gelangt man, wenn man an einer der beiden Pfeifen eine Vorrichtung anbringt, um ihre Länge zu verändern und die Veränderung, die man vornehmen muss, um die Schwebungen L-um Verschwinden zu bringen, an einer empirisch gereichten Skala abliest.
Wird die Vorrichtung dazu benutzt, um insbesondere im Grubenbetriebe mittels eines tragbaren Apparates Beimengungen bzw. Zusammensetzung-, änderungen festzustellen, so stört der Umstand, dass sich die Tonhöhe bei den beiden Pfeifen mit dem Drucke des anblasenden Gasstromes 11m ungleiche Beträge zu ändern pflegt. Diese Verschiedenheit im Einfluss des Anblase- (truck-es auf die Tonhöhe kennzeichnet sich dadurch, da. ss die beiden Pfeifen eine verschiedene Anzahl) von Schwehungen in der Zeiteinheit ergeben, wenn der Druck des anblasenden Gasstromes verschieden ist.
Gemäss der Erfindung wird dieser Nachteil vermieden, wenn man die Pfeifen lang macht und durch den gemeinsamen I. uftstrom auf einen Oberton anbläst und gleichzeitig dafür sorgt, dass der Einfluss der ssla8st rke auf die Tonhöhe der beiden Pfeifen möglichst genau gleich wird. Dies erfolgt zweckmässig dadurch, dass die Weite des Antblasespaltes oder des zu ihm führenden
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vorrichtungen einbaut.
Durch geeignete Einstellung derselben erzielt man. dass die heiden Pfeifen, wenn sie bei einer gewesen Stärke des Blasstromes unisons ertönen, oder eire bestimmte Anzahl Schwebungen machen, diese Eigenschaft auch bei den prik Lächln Betracht kommenden Änderungen des Blasstromdruckes bewahren.
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empfiehlt es sich, neben dem Druckregler auch das oben bereits genannte Mittel, Drosseiung des Gasstromes in einer oder beiden zu den Pfeifen führenden Zeigleitungen, vorzusehen.
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