CH680238A5

CH680238A5 -

Info

Publication number: CH680238A5
Application number: CH4324/89A
Authority: CH
Inventors: Heinz Burtscher; Andreas-Ott Schmidt; Hans-Christoph Siegmann
Original assignee: Matter & Siegmann Ag
Priority date: 1989-12-04
Filing date: 1989-12-04
Publication date: 1992-07-15
Also published as: DE4038640A1

Description

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Beschreibung

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung von Verbrennungsprozessen gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Organische Stoffe werden zur Energie- und Wärmeproduktion sowie in Wärmekraftmaschinen (Fahrzeugen) in grossem Massstab verbrannt. Zur Optimierung einer solchen Verbrennung ist das Luft/Brennstoffverhältnis (LBV) die wichtigste Grösse, und zwar sowohl was den Wirkungsgrad als auch was die Schadstoffemission betrifft. Wird der Verbrennung zuwenig Luft zugeführt, so ist die Produktion an CO, unverbrannten Kohlenwasserstoffen und Russ gross. Ein Luftüberschuss fördert die Bildung von NOx und reduziert den Wirkungsgrad, da die überschüssige Luft Wärme abführt. Allgemein ist das Spektrum der Substanzen im Abgas charakteristisch für den Zustand der Verbrennung. Einzelne von ihnen können deshalb als Kriterium zur Ermittlung des optimalen LBV oder zur Regelung des LBV herangezogen werden. In den meisten Fällen ist das LBV dort optimal, wo die Russbildung gerade einsetzt, aber noch sehr gering ist. Wird der Russausstoss als Regelgrösse herangezogen, so eignet sich prinzipiell jedes Verfahren zur Detektion von Schwebeteilchen für diesen Zweck.

Stand der Technik

Aus der DE-CI 3 330 509 ist ein Verfahren bekannt, welches die Verbrennung über die Detektion von Russteilchen regelt, die eine photoelektrisch aktive Oberfläche besitzen.

Einige bekannte Detektoren, die z.B. als Brandmelder eingesetzt werden, benutzen die Eigenschaft der Teilchen, Licht zu streuen oder zu absorbieren. Sie sind für Verbrennungsregelungen jedoch nicht geeignet, da der Russausstoss im Bereich der optimalen Verbrennung, auf den geregelt werden muss, zu gering ist und nur ein unmessbar kleines optisches Signal erzeugt.

Andere Detektoren messen die elektrische Ladung auf den Russpartikeln [US Pat. 4 652 866].

Die am weitesten verbreiteten Rauchmelder beruhen auf dem Prinzip, dass Schwebeteilchen in der Luft vorhandene Kleinionen anlagern und somit die Beweglichkeit dieser Ladungen und damit die Leitfähigkeit der Luft reduzieren. Die Kleinionen werden mit Hilfe von radioaktiver Strahlung künstlich erzeugt.

Darstellung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Überwachung von Verbrennungsprozessen anzugeben, welche sich bei hoher Empfindlichkeit durch einen einfachen und kostengünstigen Aufbau sowie durch geringe Störanfälligkeit auszeichnet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung nutzt ebenfalls das Prinzip der Anlagerung von Ladungsträgern mit hoher Beweglichkeit an unbeweglichere Schwebeteilchen aus. Im Gegensatz zu den bekannten Rauchmeldern wird jedoch auf eine radioaktive Quelle zur Erzeugung der beweglichen Ladungsträger verzichtet. Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass jede Verbrennung selbst ausreichend viele ausreichend bewegliche Ladungsträger erzeugt.

Bewegliche Ladungsträger im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere solche mit Beweglichkeiten grösser als ca. 0.01 cm2/Vs. Diese werden im weiteren auch Ionen genannt. Weiter wird im folgenden davon ausgegangen, dass es sich bei den Schwebeteilchen vor allem um Russpartikel handelt.

Die mittels der erfindungsgemässen Vorrichtung am Messort ermittelte Konzentration (bzw. einer damit korrelierten elektrischen Grösse) der noch freien Ionen im Abgas hängt also u.a. davon ab, wieviele der urspünglich erzeugten Ionen sich auf dem Weg zwischen dem Verbrennungsort, d.h. dem Ort ihrer Erzeugung, und dem Messort an die im Abgas enthaltenen Russpartikel angelagert haben. Diese Anlagerung wird um so wahrscheinlicher, je grösser Zahl und Grösse der Russpartikel sind. Das Messsignal kann deshalb als Mass für die Russmenge und beispielsweise zur Regelung des LBV benutzt werden. Je geringer die durch die Anlagerung an Russpartikel verursachte Reduktion der Ionenkonzentration zwischen dem Verbrennungsort und dem Messort ist, um so geringer ist die Russentwicklung um so besser ist die Vollständigkeit der Verbrennung.

Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung lassen sich bereits Russmengen detektieren, die für das Auge völlig unsichtbar sind und als Heizungs- oder Dieselabgase noch weit im Bereich der gesetzlich zulässigen Emissionen liegen. Die erfindungsgemässe Vorrichtung hat weiter den Vorteil, im Vergleich zu allen bekannten, besonders einfach und daher kostengünstig, sowie von geringer Störanfälligkeit zu sein.

Zur Regelung der Verbrennung kann beispielsweise mittels einer beliebigen Methode die Verbrennung optimal eingestellt und der zu dieser Einstellung zugehörige Wert (Sollwert) des Messignals ermit2

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telt werden. Anschliessend Kann das LBV, beispielsweise automatisch mit einem geeigneten Regler, jeweils so eingestellt werden, dass das Messsignal stets dem zuvor bestimmten Sollwert entspricht, bei dem die Verbrennung optimal ist.

Das LBV kann beispielsweise auch periodisch um einen Mittelwert herum verändert werden. Je kleiner die durch diese Veränderung verursachte Veränderung gleicher Periode des Messsignals ist, desto besser ist die Qualität der Verbrennung und desto geringer ist die Russentwicklung.

Das folgende stark vereinfachte Modell einer idealisierten Verbrennung soll zur Verdeutlichung des der erfindungsgemässen Vorrichtung zugrundeliegenden Prinzips dienen:

Das Abgas der Verbrennung enthalte kugelförmige, elektrisch neutrale Teilchen mit dem Radius K und der Konzentration N sowie Ionen beider Polaritäten mit je einer elektrischen Elementarladung. Es ströme mit der Geschwindigkeit v.

An einer Stelle x=0 betrage die Konzentration der Ionen n0. Der Zusammenhang zwischen der an einer Stelle x stromabwärts gemessenen lonenkonzentration n(x), der Konzentration N und der Grösse R der Russteilchen ergibt sich folgendermassen:

Für die Abnahme der lonenkonzentration zur Zeit t gilt dn/dt = -a n(t) N - ß n2(t),

wobei der Anlagerungskoeffizient a proportional zum Teilchenradius R ist, a = cR. ß ist der Koeffizient für die Rekombination von Ionen unterschiedlicher Polarität. Bei sehr hohen lonenkonzentrationen bestimmt die Rekombination die Abnahme der lonenkonzentration (ß n2 » an N). Da die Rekombination jedoch quadratisch von der lonenkonzentration abhängt, nimmt ihre Bedeutung mit fallender lonenkonzentration sehr schnell ab. Bei nicht allzu hoher Ionen- und nicht allzu geringer Partikelkonzentration kann der Einfluss der Rekombination auf die Abnahme der lonenkonzentration in erster Näherung vernachlässigt werden. In Fällen, wo dies nötig ist, kann sie jedoch zusätzlich in die Betrachtung mit einbezogen werden (z.B. bei sehr kleinen Partikelkonzentrationen).

Die Lösung der obigen Differentialgleichung ohne Rekombination wird mit t = x/v n(x) = n0 exp(-cRNx/v) (1)

oder cRN = (v/x) * ln(no/n(x)) (2)

oder, wenn n und n0 nicht sehr verschieden sind cRN = (v/x) * (n0 -n)/n0 (3)

In Form des Produktes RN ist die «Russmenge» somit eindeutig mit der Konzentration n der beweglichen Ladungsträger (Ionen) verknüpft. Da die Annahme, dass alle Russteilchen gleich gross und elektrisch neutral sind, unrealistisch ist, ist eine Verallgemeinerung auf eine beliebige Verteilung der Grössen und Ladungen p auf den Partikeln angebracht. In den Gleichungen (2) bzw. (3) muss dann cRN durch

Dabei ist n(R) die Grössenverteilung, c(p, R) enthält die Ladungsabhängigkeit des Koeffizienten c.

Damit die Änderung der Konzentration der Ionen gut messbar ist, sollte der Messort möglichst nahe an dem Ort gewählt sein, an dem diese Konzentrationsänderung infolge einer Änderung der Konzentration der Russpartikel gegenüber einer sich bei den gewünschten Verbrennungsbedingungen ergebenden Konzentration, maximal ist. Selbstverständlich wird der Messort in den meisten Verbrennungsanlagen, bedingt durch die jeweilige Konstruktion, nicht völlig beliebig wählbar sein.

Bei den heute gebräuchlichen Ölbrennern ist üblicherweise jedoch im unteren Teil des Kamins, noch relativ nahe am Brenner, eine Öffnung für Abgasmessungen vorgesehen. Erfahrungsgemäss liefert die Anordnung der Messanordnung an dieser Stelle gute Resultate.

Messtechnisch kann die gewünschte Grösse, die zu n bzw. no proportional ist, auf zwei Arten ermittelt werden:

Eine erste Möglichkeit besteht darin, dass zumindest ein bestimmter Anteil der beweglichen Ladungsträger durch ein elektrisches Feld auf einer im Abgasstrom am Messort angeordneten Elektrode abgeschieden und der von der Messelektrode abfliessende Strom I gemessen wird. Das Feld wird erzeugt, indem die Messelektrode auf einem in bezug auf die umgebenden Teile verschiedenen elektrischen Potential gehalten wird. Technisch wird die Potentionaldifferenz mit einer Spannungsquelle, beispielsweise oo cRN

n(R) ^ c(p,R) RdR ersetzt werden. P

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mit einer Batterie, erzeugt. Durch das elektrische Feld E erhalten sämtliche im Abgas enthaltenen geladenen Teilchen eine Geschwindigkeitskomponente vd = b*E (4)

in Feldrichttrng, die der Strömungsgeschwindigkeit überlagert ist. Die Grösse b heisst Beweglichkeit der geladenen Teilchen. Je nach Vorzeichen des Feldes werden nur positive oder nur negative Ladungsträger auf der Messelektrode abgeschieden. Der entsprechende Strom I kann durch einen an die Messelektrode angeschlossenen Stromverstärker in ein elektrisches Signal umgewandelt werden, welches dann elektronisch weiterverarbeitet oder direkt einem Anzeigeinstrument zugeführt werden kann. Genau genommen entsteht der Strom I durch elektrische Influenz der im Gas bewegten Ladungsträger auf die Messelektrode. Der Nettostrom im stationären Fall ist bei Anlegen eines statischen Feldes jedoch gleich der pro Zeiteinheit auf die Messelektrode treffenden Ladungsmenge.

Aufgrund der Gleichung (4) wird der Messstrom bevorzugt durch die Ladungsträger mit hoher Beweglichkeit, d.h. die Ionen, bestimmt. Die Beweglichkeitsverteilung der geladenen Teilchen im Abgas (Ionen und geladene Russteilchen) ist allerdings kontinuierlich. Die elektrische Feldstärke E muss daher so gewählt werden, dass die Abscheidung von Ladungsträgern unerwünscht kleiner Beweglichkeit, d.h. insbesondere der geladenen Russteilchen, vernachlässigbar gering ist. Der Messort muss nah genug an der Verbrennungszone gewählt werden, wo die lonenkonzentration n noch gross genug ist, um ein gut messbares Signal zu geben (gegebenenfalls muss ein Kompromiss mit der anderen Forderung bezüglich der Wahl des Messortes getroffen werden). Unter den beiden vorgenannten Vorraussetzungen wird der Messstrom I mit guter Näherung proportional zu n. Immer gehen jedoch kleine Russteilchen mit in die Messgrösse I ein. Selbst wenn deren Anteil nicht unerheblich ist, ergibt sich aber immer noch ein Wert, der als Kriterium für den Zustand der Verbrennung und die ausgestossene Russmenge oder zur Regelung des LBV verwendet werden kann.

Für die zweite Möglichkeit, eine Grösse zu erhalten, die mit n verknüpft ist, wird ein Teil des Abgases von einem elektrischen Wechselfeld EAC durchsetzt. Das Feld wird durch Anlegen einer Wechselspannung zwischen zwei Elektroden erzeugt. Eine der beiden Elektroden kann beispielsweise das Abgasrohr selbst darstellen. Die Ladungsträger im Abgas führen in Phase mit dem Wechselfeld eine Zitterbewegung aus. In einer Messelektrode wird durch diese Ladungsträgerbewegung ein Wechselstrom I gleicher Phase influenziert. Die Messelektrode kann mit einer der beiden felderzeugenden Elektroden identisch sein. I ist proportional zum Produkt aus der Konzentration der Ladungsträger und deren elektrischer Beweglichkeit. Wegen bn =** bN ist dabei wieder l proportional zu n, wobei allerdings auch hier das oben Ausgeführte betreffend die Trennung zwischen beweglicheren Ionen und den unbeweglicheren geladenen Russpartikeln gilt. Dem Messstrom I ist noch ein kapazitiver Strom überlagert. Dieser ist gegenüber Eac um 90° phasenverschoben. I stellt also die Komponente des Gesamtstromes dar, die mit Eac in Phase ist. Zur Ermittlung der Messgrösse I muss daher eine phasenempfindliche Messung (z.B. mittels einer Brückenschaltung) durchgeführt werden. Die Frequenz des Wechselfeldes muss im Verhältnis zur Feldstärke (und der Beweglichkeit der Ionen) so bemessen werden, dass die Amplitude der Zitterbewegung der Ionen klein ist gegenüber dem Abstand der felderzeugenden Elektroden. Andernfalls würde ein merklicher Anteil an den Elektroden abgeschieden.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine weitere Messanordnung vorgesehen, die es erlaubt, die Konzentration der Ionen an einem weiteren, vorzugsweise näher am Ort der Verbrennung angeordneten Messort zu bestimmen.

Durch geeignete Verknüpfung der beiden gewonnenen Messsignale kann dann die Abnahme der lonenkonzentration zwischen den beiden Messorten absolut oder deren Verhältnis bestimmt werden. Auch ist dann die Grösse RN nach Gleichung (2) bzw. (3) absolut bestimmbar, sofern man den zusätzlichen Konzentrationswert als n0 verwendet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen:

Im folgenden werden einige mögliche Ausführungsbeispiele für eine Vorrichtung nach der Erfindung erläutert, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Vorrichtung mit einer stabförmigen, in einen Kamin hineinragenden, Messelektrode,

Fig. 2 eine Vorrichtung mit einer ausserhalb eines Kamins angeordneten, von einem Teil des Abgases durchströmten Messzelle mit einer Mess- und einer Hilfselektrode,

Fig. 3 eine Vorrichtung, bei welcher eine Messelektrodenanordnung mit einer in einen Kamin hineinragenden stabförmigen Messelektrode als unbekannte Impedanz in eine Brückenschaltung geschaltet ist,

Fig. 4 eine Vorrichtung, bei welcher eine in einem Kamin angeordnete, aus einer Mess- und einer Hilfselektrode bestehende Elektrodenanordnung als unbekannte Impedanz in eine Brückenschaltung geschaltet ist, und

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Fig. 5 eine Vorrichtung, bei der zwei Elektrodenanordnungen in unterschiedlicher Entfernung vom Ort der Verbrennung im Abgasstrom angeordnet und ebenfalls wieder in eine Brücke geschaltet sind.

Weae zur Ausführung der Erfindung:

Fig. 1 zeigt eine Anordnung, bei der ein leitender, als Messelektrode dienender Stab 11 an einem Messort x in ein Kaminrohr 14 hineinragt. Der Stab wird durch eine Gleichspannungsquelle 12 über einen Messverstärker 13 auf einem Potential U gegenüber dem hier als weitere bzw. Gegenelektrode dienenden Kaminrohr 14 gehalten, das selbst auf Erdpotential liegt. Bei der eingezeichneten Polarität der Spannung U werden die negativen Ladungsträger in Richtung zur Messelektrode abgelenkt und zumindest zum Teil auf dieser abgeschieden. Der dadurch zur Messelektrode fliessende Strom wird im Stromverstärker 13 in eine Spannung umgesetzt, die gegen Erdpotential noch um U verschoben ist. Z.B. mit Hilfe eines Trennverstärkers 15 kann Erdpotential als Bezugspunkt erreicht werden.

Um zu verhindern, dass Ströme durch den Isolator 16, der die Messelektrode haltert, die Messung stören, ist dieser selbst durch eine Elektrode 17 auf Potential U, also dem gleichen wie die Messelektrode selbst, gehaltert. Über dem Isolator liegt dann keine Spannung (ausser der sehr kleinen Offsetspannung des Verstärkers), und demzufolge fliesst auch bei nicht-idealem Isolator nur ein vernachlässigbar kleiner Störstrom. Die Zwischenelektrode 17 ist durch einen weiteren Isolator 18 an einem Gehäuse 19 befestigt. Diese Anordnung («guarding») erlaubt die Messung auch sehr kleiner Ströme (im pA-Bereich, typischer Messstrom: 20-40 pA) unter Bedingungen, wie sie im Abgasrohr herrschen.

Eine andere Variante zeigt Fig. 2. Hier wird nicht direkt im Abgasstrom gemessen, sondern ein kleiner Teil des Abgases abgesaugt und extern gemessen. In einem Gehäuse 21 befindet sich eine Hilfselektrode 22, befestigt über einen Isolator 25, an der die Spannung U anliegt, erzeugt durch eine Gleichspannungsquelle 24. Die Messelektrode 23 ist diesmal auf Erdpotential und durch den Isolator 27 gehaltert, Der Messverstärker 26 liefert demzufolge ein Signal gegen Erdpotential. Mit einer kleinen Pumpe oder einem Gebläse 28 wird das Abgas durch die Apparatur gesaugt oder geblasen.

Die Ausführungsart nach Fig. 3 macht von einer Brückenschaltung Gebrauch. U repräsentiert eine Gleich- oder Wechselspannungsquelle, Zi, Z2, und Z3 sind elektrische Impedanzen. Eine Messelektrode, wie in Fig. 1 dargestellt, und die sie umgebende Kaminrohrwand als weitere Elektrode bilden zusammen mit dem Abgas eine als unbekannte (zu messende) Impedanz bezeichnete Impedanz 2*. In bekannter Weise kann der ohm'sche Anteil dieser Impedanz mittels einer Wheatstone'schen Brücke der in Fig. 3 skizzierten Art gemessen werden. Für die vorliegende Anwendung ist lediglich wichtig, dass der im Ampèremeter A gemessene Brückenstrom I die Differenz aus den Strömen durch die Impedanzen Z3 und Zx ist. Zi und Zz werden hier als Referenzimpedanzen bezeichnet.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform ebenfalls wieder mit Brückenschaltung, in der eine stabförmige Messelektrode von einer zylindrisch ausgebildeten Hilfselektrode koaxial umgeben ist. Mess- und Hilfselektrode sind im Abgasstrom achsparallel zur Stömungsrichtung angeordnet und bilden zusammen wieder die unbekannte Impedanz Zx in der dargestellten Brückenschaltung. Die Impedanz Z3 der Brücke ist hier gleichartig wie Zx aufgebaut, jedoch nicht im Abgasstrom angeordnet. Zi und Zz sind als gleich grosse ohm'sche Widerstände ausgebildet. U ist in dieser Ausführungsform eine Wechselspannung. Da Z3 nicht vom Abgas durchströmt wird, heben sich die kapazitiven Ströme durch Z3 und Zx auf, und I ist gleich dem ohm'schen Strom der Ladungsträger, die sich zwischen Messelektrode und Hilfselektrode befinden und somit proportional zu n. Gleichung (2) gibt dann approximativ die Verknüpfung mit RN an. Um die Impedanzen der Brücke exakt so einzustellen, dass sich die kapazitiven Anteile von Z3 und Zx aufheben und dass der Brückenstrom genau gleich Z3-Zx ist, sind variable Widerstände Ra und Rb und variable Kapazitäten Ca und Cb in Serie mit Z3 und Zx geschaltet.

In einer in Fig. 5 dargestellten Abwandlung dieser Ausführung ist auch die Impedanz Z3 vom Abgas durchströmt. Der Strom I ist dann proportional zur Differenz der lonenkonzentrationen n3 und nx in den betreffenden Abgasfraktionen. Wird die eine Abgasprobe näher bei der Verbrennung, d.h. kürzere Zeit danach erfasst, so ist die Messgrösse (n3-nx) über Gleichung 3 (no durch n3 und n durch nx zu ersetzen) näherungsweise proportional zur Rauchmenge RN.

Die Impedanzen Zi und Z2 können, wie in Fig. 5 angegeben, auch Sekundärwicklungen eines Transformators T sein. Die so realisierte induktive Kopplung der Wechselspannung an die Brückenschaltung ermöglicht eine Potentialtrennung, so dass eine Seite des Ampèremeters A mit dem Abgasrohr auf Erdpotential gelegt werden kann.

Bei Doppelmessung hat die Benutzung einer Wechselspannung den Vorteil, dass nur wenige Ionen an den Messelektroden abgeschieden werden. Die lonenkonzentration in Zx wird deshalb nicht durch eine Reduktion der lonenkonzentration in Z3 verfälscht.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Überwachung von Verbrennungsprozessen mit mindestens einer an einem Messort im Abgasstrom angeordneten, ein elektrisches Messsignal abgebenden Messanordnung, dadurch

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gekennzeichnet, dass die Messanordnung derart ausgebildet ist, dass das von ihr abgegebene elektrische Signal mit der Konzentration von bei der Verbrennung erzeugten elektrischen Ladungsträgern am Messort korreliert ist, welche infolge einer ausreichend hohen elektrischen Beweglichkeit in der Lage sind, sich an im Abgas befindliche, ebenfalls bei der Verbrennung erzeugte Schwebeteilchen mit einer geringeren elektrischen Beweglichkeit anzulagern, und dass der Messort möglichst nahe an dem Ort gewählt ist, an dem die Konzentrationsänderung der genannten elektrischen Ladungsträger infolge einer Änderung der Konzentration der Schwebeteilchen gegenüber einer sich bei günstigen Verbrennungsbedingungen ergebenden Konzentration maximal ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung mit einer gegen Erde isolierten Messelektrode versehen ist, welche in bezug auf mindestens eine weitere in ihrer Umgebung angeordnete Elektrode ein wenigstens zeitweise verschiedenes elektrisches Potential aufweist, wobei die Potentialdifferenz zwischen der Messelektrode und der mindestens einen weiteren Elektrode von einer Spannungsquelle erzeugt wird und die Elektroden so angeordnet sind, dass zumindest ein Teil des Abgasstromes von dem wenigstens zeitweise zwischen den Elektroden vorhandenen elektrischen Feld durchsetzt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsquelle eine Gleichspannungsquelle ist, deren Spannung so bemessen ist, dass die genannten Ladungsträger bevorzugt gegenüber anderen Ladungsträgern im Abgas auf der Messelektrode abgeschieden werden und dass der in der Messelektrode influenzierte bzw. von dieser abfliessende Strom als Messsignal dient.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsquelle eine Wechselspannungsquelle ist, deren Spannungsamplitude und Frequenz so bemessen sind, dass die Amplitude der Zitterbewegung der genannten Ladungsträger im elektrischen Wechselfeld zwischen den Elektroden klein ist gegenüber dem Abstand der Elektroden.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektrode von aussen durch die Wand eines zur Führung wenigstens eines Teils des Äbgasstromes vorgesehenen Abgaskanals in den Abgasstrom hineinragt und ausserhalb des Abgaskanals von einem ersten Isolator gehaltert ist, dass zur Halterung dieses Isolators eine auf einem im wesentlichen gleichen Potential wie die Messelektrode liegende weitere Elektrode vorgesehen ist und dass diese weitere Elektrode ihrerseits von einem weiteren Isolator gegen Erde gehaltert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Elektrode durch die Innenwand des Abgaskanals gebildet wird.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stromverstärker vorgesehen ist, welcher einerseits an die Messelektrode und andererseits an das von der Spannungsquelle erzeugte, gegenüber Erde definierte Potential geschaltet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Stromverstärker ein Trennverstärker nachgeschaltet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektrode die weitere, als Hilfselektrode dienende Elektrode oder diese die Messelektrode konzentrisch aufnimmt und dass beide Elektroden bezüglich ihrer Achse in Strömungsrichtung des Abgases in einem zur Führung wenigstens eines Teils des Abgasstromes vorgesehenen Abgaskanal angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stromverstärker vorgesehen ist, welcher einerseits an die Messelektrode und andererseits an Erde geschaltet ist und dass die weitere Elektrode als Hilfselektrode an das von der Spannungsquelle erzeugte, gegenüber Erde definierte Potential geschaltet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Messelektrode, der weiteren Elektrode sowie dem zwischen diesen jeweils befindlichen Abgas gebildete Impedanz als unbekannte Impedanz zusammen mit Referenzimpedanzen in eine Wheatstone'sche Brückenschaltung geschaltet ist, dass die Referenzimpedanzen so gewählt bzw. so einstellbar sind, dass der Brückenstrom gerade gleich dem mit der Spannung der Wechselspannungsquelle in Phase befindlichen ohm'sche Anteil des durch die unbekannte Impedanz fliessenden Gesamtstromes ist und dass der Brückenstrom als Messwert dient.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Referenzimpedanzen in gleicher Weise wie die aus Messelektrode und der weiteren Elektrode gebildete Impedanz aufgebaut, jedoch nicht im Abgasstrom angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an einem weiteren, vorzugsweise näher am Ort der Verbrennung angeordneten Ort im Abgasstrom eine weitere, ein elektrisches Messsignal abgebende Messanordnung vorgesehen ist, die derart ausgebildet ist, dass das von ihr abgegebene elektrische Signal mit der Konzentration von bei der Verbrennung erzeugten elektrischen Ladungsträgern an diesem weiteren Ort korreliert ist, welche infolge einer ausreichend hohen elektrischen Beweglichkeit in der Lage sind, sich an im Abgas befindliche, ebenfalls bei der Verbrennung erzeugte Schwebeteilchen mit einer geringeren elektrischen Beweglichkeit anzulagern und dass Mittel vorgesehen sind, die Messsignale beider Messanordnungen zu einem kombinierten Messsignal miteinander zu verknüfen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel so ausgebil-

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det sind, dass das kombinierte Messsignal dem Verhältnis der Messsignale beider Messanordnungen entspricht.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel so ausgebildet sind, dass das kombinierte Messsignal der Differenz der Messsignaie beider Messanordnungen entspricht.

16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 13 oder 2 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Messelektrode, der weiteren Elektrode sowie dem zwischen diesen jeweils befindlichen Abgas gebildete Impedanz identisch ausgeführt und zusammen mit Referenzimpedanzen in zwei benachbarte Zweige einer Wheatstone'schen Brückenschaltung geschaltet sind, dass die Referenzimpedanzen so gewählt bzw. so einstellbar sind, dass der Brückenstrom gerade gleich der Differenz der mit der Spannung der Wechselspannungsquelle in Phase befindlichen ohm'schen Anteile der durch die genannten Impedanzen fliessenden Ströme ist und dass der Brückenstrom als kombinierter Messwert dient.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11,12 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der Referenzimpedanzen Sekundärwicklungen eines Transformators sind, welcher primärseitig an die Wechselspannungsquelle angeschlossen ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung in einem an den zur Führung des Abgasstromes vorgesehenen Abgaskanal angeschlossenen Abzweigrohr angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Pumpe oder ein Gebläse vorgesehen ist, um Abgas aus dem Abgaskanal durch das Abzweigrohr zu saugen oder zu blasen.

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