CH412367A - Vorrichtung zur diskontinuierlichen Messung der Strömungsgeschwindigkeit von Gasen, insbesondere für Gaschromatographie - Google Patents

Description

  



  Vorrichtung zur diskontinuierlichen Messung der Strömungsgeschwindigkeit von Gasen, insbesondere für Gaschromatographie
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur diskontinuierlichen Messung der Strömungsgeschwindigkeit von Gasen, vorzugsweise für Gaschromatographie. Es ist bekannt, insbesondere geringe Strömungsgeschwindigkeiten von Gasen mittels einer vom Gasstrom längs einer Messstrecke transportierten Flüssigkeitslamelle direkt zu messen, indem die Durchgangszeit der Flüssigkeitslamelle zwischen zwei eine Messstrecke begrenzenden Marken durch eine Stoppuhr ermittelt wird. Eine solche Messung ist ungenau, weil die infolge von Oberflächenspannung mehr oder weniger verdickte Randzone der Flüssigkeitslamelle in Verbindung mit einer Strichmarke von gewisser   Strichdicke    ein genaues Erfassen des Durchgangszeitpunktes nicht gestattet.

   Dazu treten Ungenauigkeiten, deren Ursache in der menschlichen Reaktionsfähigkeit beim Betätigen der Stoppuhr liegt.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Messgenauigkeit solcher Flüssigkeitslamellen-Strömungsmesser zu verbessern.



   Erfindungsgemäss wird das dadurch erreicht, dass die Flüssigkeitslamelle während ihres Durchganges durch die Messstrecke einen Kontaktschluss zwischen zwei den Anfang der Messstrecke definierenden Elektroden bewirkt, durch den eine Zeitmessvorrichtung einschaltbar ist. Dadurch wird nicht allein die menschliche Reaktionsfähigkeit bei der Messung ausgeschaltet, sondern auch ein Einfluss der Randzonenverdickung vermieden, da die Kontaktgabe durch den mittleren Teil der Flüssigkeitslamelle in exakter und reproduzierbarer Weise bewirkt wird.



   Zweckmässigerweise ist das Ende der Messstrecke durch eine die Flüssigkeitslamelle zerstörende Einrichtung definiert. Eine solche Einrichtung kann in einfachster Weise aus einem zwischen den Elektroden angeordneten Glühdraht bestehen, der die Flüssigkeitslamelle bei einer Berührung zum Zerplatzen bringt und dadurch die Kontaktverbindung der Elektroden unterbricht.



   Zur Bildung einer Flüssigkeitslamelle wird zweckmässigerweise ein in einen Flüssigkeitsbehälter eintauchbarer Verdrängungskörper vorgesehen, durch dessen Eintauchen der Flüssigkeitsspiegel so weit angehoben wird,   dal3    er die Mündung einer Gasstromzuleitung zur Messkammer gerade verschliesst.



  Dabei kann die Eintauchbewegung des   Verdrängungs-    körpers elektromagnetisch steuerbar sein. Man kann   zwecksmässigerweise    den Verdrängungskörper als federnd aufgehängten Kern einer den Flüssigkeitsbehälter umgebenden Solenoidspule ausbilden.



   Die Erfindung ermöglicht die Verwendung einer nach Strömungsgeschwindigkeit geeichten, mit einer Rückstellvorrichtung versehenen Zeitmessvorrichtung.



  Man kann die Messvorrichtung durch Anwendung geeigneter Regelvorrichtungen auch automatisieren, z. B. die Eintauchtiefe des Verdrängungskörpers selbsttätig regeln oder die Rückstellung des Zeitmessers in Abhängigkeit von der Bildung einer Flüssigkeitslamelle selbsttätig erfolgen lassen.



   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden unter Bezugnahme auf die schematische Abbildung näher erläutert.



   An einem zylindrischen Flüssigkeitsbehälter 1 ist seitlich eine zylindrische, sich nach unten ver  jüngende    Messkammer 2 angeschlossen. Im   verjüng-    ten Teil der Messkammer 2 dicht neben der Anschlussstelle liegt die Mündung 3 einer Gasstromzuleitung 4. In die Flüssigkeit des Flüssigkeitsbehälters 1 taucht ein an einer Wendelfeder 5 aufge   hängter Verdrängungskörper    6 aus ferromagnetischem Werkstoff ein, so dass der Flüssigkeitsspiegel 7 noch unterhalb der Mündung 3 liegt. Die Wendelfeder 5 ist an einem durch eine Stellschraube 8 mehr oder weniger in ein Gewinde   9'am    Kopf 9 des Flüssigkeitsbehälters 1 einschraubbaren Abschlussteil 10 befestigt. Der Flüssigkeitsbehälter 1 ist von einer Solenoidspule 11 umgeben.

   Auf die Messkammer 2 ist eine Kappe 12 abdichtend aufgesetzt. Von einem isolierenden Kopfstück 13 der Kappe 2 werden zwei zueinander parallel ange  ordnete    Stabelektroden 14, getragen, die in die Messkammer 2 hineinragen und mit ihrem unteren Ende bei 15 den Beginn einer Messstrecke bestimmen.



  Das Ende der Messstrecke bei 16 ist durch eine Glühwendel 17 definiert, die zwischen den Stabelektroden 14 angeordnet ist und ebenfalls vom Kopfstück 13 der Kappe 12 getragen wird. Zwischen den Elektroden 14 und der Glühwendel 17 sind Abschirmbleche 18 angeordnet. Am Boden der Kappe 12 ist eine Gasstromableitung 19 angeschlossen. Die Stabelektroden 14 liegen im Stromkreis eines nicht dargestellten Relais oder Verstärkers zur Steuerung einer Zeitmessvorrichtung, die beliebig ausgebildet sein kann, aber eine Rückstellvorrichtung besitzt.



   Durch die Einstellschraube 8 kann man durch Veränderung der Eintauchtiefe des   Verdrängungs-    körpers 6 den Flüssigkeitsspiegel 7 in die dargestellte Lage bringen. Durch kurzzeitige Erregung der Solenoidspule 11, die den Verdrängungskörper 6 anzieht, kann der Flüssigkeitsspiegel 7 etwas angehoben werden, so dass er gerade die Mündung 3 der Gasstromzuleitung 4 abschliesst. Von dem Gasstrom wird dann ein kleines Flüssigkeitsquantum abgerissen, das als Flüssigkeitslamelle 20 von dem Gasstrom in den erweiterten Teil der Messkammer 2 mit der zu messenden Strömungsgeschwindigkeit mitgenommen wird.

   Sobald die Flüssigkeitslamelle 20 bei 15 den Anfang der Messstrecke erreicht, wird durch die Flüssigkeitslamelle 20 eine Kontaktverbindung zwischen den beiden Stabelektroden 14 hergestellt, so   dal3    die Zeitmessvorrichtung eingeschaltet wird. Dieser Zustand bleibt erhalten, bis die Flüssigkeitslamelle 20 bei 16 das Ende der Messstrecke und damit die Glühwendel 17 erreicht und zerplatzt. In diesem Augenblick ist die Kontaktverbindung zwischen den beiden Elektroden 14 wieder aufgehoben, wodurch die Zeitmessvorrichtung abgeschaltet wird. Da die Länge der Messstrecke 15-16 eine Apparatekonstante ist, kann die   Zeitmessvor-    richtung unmittelbar in Einheiten der Strömungsgeschwindigkeit geeicht werden. Das Gas und die Reste der Flüssigkeitslamelle 20 strömen durch die Leitung 19 ab.

   Nach Rückstellung der Zeitmessvorrichtung und abermaliger Erregung der Solenoidspule 11 kann die Messung wiederholt werden, wobei durch die Stellschraube 8 die Möglichkeit gegeben ist, den Flüssigkeitsspiegel 7 nachzustellen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Vorrichtung zur diskontinuierlichen Messung der Strömungsgeschwindigkeit von Gasen, vorzugsweise für Gaschromatographie, mittels einer vom Gasstrom längs einer Messstrecke transportierten Flüssigkeitslamelle, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssig- keitslamelle (20) während ihres Durchganges durch die Messstrecke (15-16) einen Kontaktschluss zwischen zwei den Anfang der Messstrecke definierenden Elektroden (14) bewirkt, durch den eine Zeitmessvorrichtung einschaltbar ist.

   UNTERANSPRUCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende (16) der Messstrecke durch eine die Flüssigkeitslamelle (20) zerstörende Einrichtung (17) definiert ist.

   2. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung aus einem zwischen den Elektroden (14) angeordneten Glühdraht (17) besteht.

   3. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (14) gegenüber dem Glühdraht (17) durch Bleche (18) abgeschirmt sind.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung einer Flüssigkeits- lamelle ein in einen Flüssigkeitsbehälter (1) eintauchbarer Verdrängungskörper (6) vorgesehen ist, durch dessen Eintauchen der Flüssigkeitsspiegel (7) so weit angehoben wird, dal3 er die Mündung (3) einer Gasstromzuleitung (4) zur Messkammer (2) gerade verschliesst.

   5. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintauchbewegung des Ver drängungskörpers (6) elektromagnetisch steuerbar ist.

   6. Vorrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (6) als federnd aufgehängter Kern einer den Flüssigkeitsbe hälter (1) umgebenden Solenoidspule (11) ausgebildet ist.

   7. Vorrichtung nach Unteransprüchen 5-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (6) höhenverstellbar angeordnet ist.

   8. Vorrichtung nach Patentanspruch, gekennzeich- net durch die Verwendung einer nach Strömungsgeschwindigkeit geeichten, mit einer Rückstellvorrichtung versehenen Zeitmessvorrichtung.