Elektrometrischer Messführler mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Druckes auf dessen Elektrolyten
Die Erfindung betrifft einen elektrometrischen Messfühler mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Druckes auf dessen Elektrolyten. Ein solcher Messfühler ist im wesentlichen aus einer Messelektrode, einer Bezugselektrode und einer Einrichtung zur Ver- bindung der Messelektrode und der Bezugselektrode untereinander sowie mit der zu messenden Flüssigkeit ausgestattet. Dazu dient unter anderem eine Elektro lytbrücke mit einem flüssigen Elektrolyten.
Die Forderung, einen Vberdruck in der Elektrolytbrücke gegenülber der zu messenden Flüssigkeit zu erzeugen, wird häufig gestellt, um ein Eindringen der zu messenden Flüssigkeit durch das Diaphragma in den Elektrolyten und die dadurch verursachten Mess wertverfälschungen und das Unbrauchbarwerden der Elektroden zu verhindern. Bei einem elektrometrischen Durchlaufmesswertgaber beispielsweise muss der Druck hinter dem Diaphragma grösser sein als der Druck der ihn durchströmenden Messflüssigkeit ; bei der Verwendung von Eintauchgebern als Einbaugober kommt es häufig vor, dass der Flüssigkeits- stand der Messflüssigkeit höher ist als der Flüssig keitsstand in dem Vorratsgefäss für den Elektrolyten.
Die so # durhc die Pegeldifferenz entstehende Druckdifferenz muss ausgeblichen werden.
Als. Maf3nahme zur Erzeugung eines Überdrckes in der Elektrolytbrüoke ist bekannt, das Vorratsgefäss für den Elektrolyten von dem Messwertgeber zu trennen und ülber dem Niveau der zu messenden Flüssigkeit anzubringen. Der Nachteil einer solchen Anordnung ist darin zu sehen, dass ein grösserer Platzbedarf vonnöten ist und dar die Verbindung zwischen Vorratsgefäss und Messwertgeber herstel- lende Schlauch bei der Handhabung störend und für Beschädigungen anfällig ist. Eine andere bekannte Massnahme ist die Druckerzeugung in der Elektrolyt- brücke durch ein stationäres Druckluftsystem.
Nachteillig macht sich hier der grosse technische Aufwand, wie Manometer, Ventile usw., sawie die Notwendig- keit einer dauernden Oberwachung bemerkbar.
Es besteht die Aufgabe, einen elektrometrischen Messfühler mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Überdrucks auf seinen Elektrolyten zu versehen, welche die Nachteile der bekannten Einrichtungen nicht aufweist. Eine Lösung dieser Aufgabe stellt ein elektrometrischer messführler mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Drucks gemäss der Erfindung dar, die dadurch gekennzeichnet ist, dass eine ein Druckmittel enthaltende Druckpatrone mit dem Luftvolumen über den Elektrolytvorrat verbunden ist. Bei einem Ausführungsbeipiel der Erfindung ist die Druokpatrone an dem Einfüllstutzen des Vorrats- gefässes für den Elektrolyten lösbar befestigt und steht somit direkt mit dem über dem Elektrolyten befindlichen Luftvolumen. in Verbindung.
Als Druckmittel findet das unter dem Handelsnamen Freon 11 bekannte Monofluortrichormethan Verwendung. Die Summation der Partialdrücke des in gasförmigen Aggregatzustand befindlichen drucker- zeugenden Mittels und des in. de, m Vorratsbehälter befindlichen Luftvolumen ergibt einen den technischen Forderungen entsprechenden Uberdruck von etwa 0, 2 bis 0, 3 atü bei Zimmertemperatur. Der Überdruck ist durch Anderung der gösse. des über dem Elektrolytvorrat befindlichen Luftvolumens in gewissen Grenzen einstellbar.
Bei diesem Ausfüh- rungsbeispiel ist ferner in der Druckpatrone eine Zuleitungsrohr derart angeordnet, dal3 kein flüssiges Druckmittel in den. Elektrolyten eintreten kann. Zur Erleichterung der Kontrolle des Druckmittelvorrates in der Druckpatrone wird. diese vorteilhaft aus einem durchsichtigen Kunststoff hergestellt. Die Handha bung dieser Einrichtung ist sehr einfach. Eine stän- dige Überwachung ist nicht notwendig, und die War tung beschränkt sich auf gelegentliche Ergänzung des flüssigen Druckmittelvorrats.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das obere Ende der Druckpatrone mit einem abnehm- baren Dichtverschluss und ihr unteres Ende mit Mitteln zur lösbaren Verbindung der Druckpatrone mit dem Einfüllstutzen des Elektrolytvoratsgefässes versehen. In der Druckpatrone ist ferner ein Zuleitungs- rohr derart angebr. acht, dass sein unteres Ende in den Einfüllstutzen des Elektrolytvorratsgefässes ragt und die Abschlussebene seines oberen Endes um ein geringes Mass unter dem oberen Rand der Druckpatrone liegt. Diese Anordnung bedingt einen gewissen fertigungstechnischen Aufwand bei der Herstellung der Druckpatrone.
Die Anordnung des Zu leitungsrohres erlaubt nur eine begrenzte Änderung der an für sich aufrechten Gebrauchslage, ohne dass flüssiges Druckmittel in das Zuleitungsrohr gerät.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Druckp. atrone ist baulich einfacher. Gleichzeitig sind Mass nahmengetroffen,welchedieobenerwähnte Be schränkung der Gebrauchslage aufheben. Das wesentliche Merkmal dieses Ausführungsbeispiels gründet sich auf die Erkenntnis, dass eine Reihe von Werkstoffen, z. B. Gummi oder Silikon-Kautschuk, bei Berührung mit Freon aufquellen und dann für Freon durchlässig werden. Dementsprechend ist bei diesem Ausführungsbeispiel in der Druckpatrone zwischen dem flüssigen Druckmittelvorrat und der Verbindung zwischen dem Elektrolytvorratsgefäss eine Membran aus elastischem Material angeordnet.
Die Membran quillt unter dem Einfluss ides Druckmittels. auf und wird für dieses. durchlässig.
Zur Erläuterung der Erfindung ist ein Ausfüh rungsbeispiel in den Figuren dargestellt und nachfolgend beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Druckpatrone. In einem zylin drischen Druckgefäss l, das an seinem oberen Ende mit, einem Schraubdeckel 2 verschliessbar ist, be findet sich der Druckmittelvorrat 3 in n flüssigem Alggr, egatzustand. In dem Druckgefäss ist ein Zuleitungsrohr 4 so angeordnet, dass es mit seinem unteren Ende in den Einfüllstutzen des Elektrolyt vorratsgefässes eingeführt und mit diesem durch das Gewinde 5 leicht lösbar verbunden werden kann.
Die Abschlussebene des oberen Endes des Rohres 4 lie, gt um ein geringes Mass unter dem Rand des Druckgefässes 1, so dass die Verbindung zwischen dem in dem oberen Teil der Druckpatrone befind- lichen Druckmittel in gasförmigem Aggrogatzustand und dem im oberen Teil des Elektrolytvorratsge- fässes befindlichen Luftvolumen hergestellt werden kann, ohne dass bei aufrechter Stellung der Druckptone das flüssige Druckmittel in diesen Verbinddungsweg gerät ; soll die Druckpatrone in schräger Lage verwendet werden, kann durch entsprechend geringere Füllung des. Druckgefässes mit Druckmittelvorrat dieser Forderung Rechnung getragen werden.
Fig. 2 zeigt einen Eintauchgeber bekannter Bauart mit der erfindungsgemässen Einrichtung. Der aus dem Eintauchrohr 10, der Messelektrode 20, der mit einem, Diaphragma versehenen Zuleitung 30 zur Bezugselektrode und einem Kopfteil 40 bestehende Eintauchgeber ist mit einer Druckpatrone 50 versehen, die auf den Einfiillstutzen für das im Innern des Kopfes 40 angeordnete Vorratsgefäss 60 für den Elektrolyten. aufgeschraubt ist. Die leichten Hand habungsmöglichkeiten der erfindungsgemässen Ein- richtung sind an Hand dieses Anwendungsbeispiels ersichtlich.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Beispiel einer Druckpatrone, bestehend aus dem zylindrischen Druck gefäss 11, dem oberen, lösbaren Abschluss 12 und einem an dem unteren Ende des Druckgefässs 11 angesetzten'Rohr 13, das mittels Gewinde 14 auf den-hier nicht gezeichneten-Einfüllstutzen des Elektrolytvorratsgefässels aufgeschraubt werden kann.
Als unterer Abschluss des mit dem flüssigen Druck mittelvorrat 15 gefüllten Gefässes 11 gegen das Rohr
13 hin dient eine scheibenförmige Membran 16, die in einer Sicke 17 der Zylinderwand eingelassen ist.
Unter dem Einfluss des flüssigen Freons quillt die scheibenförmige membran 16 auf, wird für Fr, eon durchlässig, so dass sich der Druck des gasförmigen Freons in dem Rohr 13 entwickeln kann. Die e durch das Aufquellen verursachte Volumenvergrö sserung der Scheibenförmigen Membran 16 bewirkt ein Einpressen ihres Randes in die Sicke 17 und damit eine gute Abdichtung. Flüssiges Freon kann so nicht austreten, was die Handhabung der Druckpatrone sehr erleichtert.
Wird das untere Ende 21 der Hülse 18 zuge schmolzen, so ergibt sich der Vorteil, dass Druckpatronen dieser Art in grösserer Anzahl gebrauchs- fertig hergestellt und gelagert werden können. Zum Gebrauch wird dann das zugeschmolzene Ende entlang der Linie a-a abgeschnitten.