DE1040284B - Method and device for automatic gas analysis - Google Patents
Method and device for automatic gas analysisInfo
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Description
Verfahren und Vorrichtung zur selbsttätigen Gasanalyse Die Erfindung betrifft ein verbesserte!s Verfahren zur selbsttätigen Durchführung einer Gasanalyse, bei der man ein zu analysierendes Gasgemisch mit Hilfe von Gaspumpen durch Vorrichtungen zur stufenweisen selektiven Gasabsorption hindurchführt, die jeweils zwischen zwei Gaspumpen geschaltet sind, welche als Mengenmesser für die von ihnen geförderten Gase benutzt werden. Die Erfin.dung betrifft ferner einen zur Durchführung des verbesserten Verfahrens geeigneten Gasanalysator. Method and device for automatic gas analysis The invention concerns an improved! s procedure for the automatic execution of a gas analysis, in which a gas mixture to be analyzed is passed through devices with the aid of gas pumps for gradual selective gas absorption, each between two Gas pumps are connected, which act as flow meters for the pumps they deliver Gases are used. The invention also relates to one for implementing the improved Gas analyzer suitable for the process.
Um ein Gasgemisch unbekannter Zusammensetzung zu analysieren, wird eine bestimmte Menge des Gasgemisches durch hintereinandergeschaltete Vorrichtungen zur selektiven Gasabsorption geführt, in denen jeweils eine Komponente des Gasgemisches absorbiert wird. Als Gasabsorptionsvorrichtung kann z. B. auch ein Verbrennungsrohr dienen. Durch Messung bzw. To analyze a gas mixture of unknown composition, a certain amount of the gas mixture through devices connected in series led to selective gas absorption, in each of which one component of the gas mixture is absorbed. As a gas absorption device, for. B. also a combustion tube to serve. By measurement or
Ermittlung des Mengenverhä,ltnisses der in. eine solche Absorptionsvorrichtung eingeführten und der diese Vorrichtung verlassenden Gase läßt sich der prozentuale Anteil desjenigen Gases feststellen, das in der betreffenden Vorrichtung absorbiert wurde.Determination of the quantity ratio in such an absorption device Introduced and the gases leaving this device can be the percentage Determine the proportion of that gas that is absorbed in the device concerned became.
Das Standardgerät für derartige Gasanalysen ist der bekannte Orsat-Apparat, bei dem man. die Gasmengen jeweils vor und hinter einer Gasabsorptionsvorrichtung auf gleichen Druck bzw. Zustand bringt, um sie volumetrisch zu messen. Die Ergebnisse einer derartigen Analyse sind recht genau, der durch die Bedienung des Apparates bedingte Zeitaufwand ist jedoch verhältnismäßig hoch. The standard device for such gas analyzes is the well-known Orsat apparatus, with which one. the gas quantities in front of and behind a gas absorption device brings it to the same pressure or state in order to measure it volumetrically. The results Such an analysis is quite accurate when it comes to the operation of the apparatus However, the time required is relatively high.
Man hat infolgedessen bereits vorgeschlagen, derartige Analysen selbsttätig durchzuführen und das zu analysierende Gasgemisch mit Hilfe von Gaspumpen durch die Gasabsorptionsvorrichtungen hindurchzuführen, wobei jede der Absorptionsvorrichtungen jeweils zwischen zwei Gasmesser geschaltet ist. Die Gasmesser sind beispielsweise rotierende Volumenmeßvorrichtungen, deren Umdrehungszahlen als ein Maß für die Menge der geförderten. Gase benutzt werden, wobei zur Berücksichtigung unterschiedlicher Drücke der Gase entsprechende Korrekturen d.urchzuführen sind. As a result, it has already been proposed that such analyzes be automatic carry out and the gas mixture to be analyzed with the help of gas pumps passing the gas absorption devices therethrough, each of the absorption devices is connected between two gas meters. The gas meters are for example rotating volume measuring devices, the number of revolutions as a measure of the quantity of the funded. Gases are used, taking into account different Corrections to the pressures of the gases must be carried out.
Es wurde auch schon empfohlen, als Mengenmesser für die Gase Gasblasenzähler zu verwenden, bei denen die aus einem Tauchröhrchen austretenden Gasblasen durch die beim Austreten einer Gasblase aus dem Tauchröhrchen erfolgende Unterbrechung eines elektrischen Stromkreises gezählt werden. It has also been recommended as a flow meter for the gases gas bubble counter to use, in which the gas bubbles emerging from a dip tube through the interruption that occurs when a gas bubble emerges from the dip tube an electrical circuit can be counted.
Diese bekannten, im wesentlichen selbsttätig arbeitenden Gasanalysatoren haben den Nachteil, daß vor und hinter den einzelnen Gasmessern unterschiedliche Gasdrücke herrschen und daß die Berücksichtigung der dadurch gegebenen unterschiedlichen Gas dichten zusätzliche Einrichtungen, z. B. Differenz- druckmesser, erfordern, die d.ie Ermittlung eines genauen Analysenergebnfsses recht verwickelt machen. These known, essentially automatically operating gas analyzers have the disadvantage that in front of and behind the individual gas meters different Gas pressures prevail and that the consideration of the resulting different Gas tight additional facilities, e.g. B. Difference pressure gauge, require that d. make the determination of an exact analytical result quite complicated.
Um die durch unterschiedliche Druckänderungen bedingten Korrekturen bzw. Fehler der Anzeige besonderer Gasmesser klein zu halten und die Messung als ganzes zu vereinfachen, wurde auch schon der Vorschlag gemacht, bei einem selbsttätig arbeitenden Gasanalysator jeder Absorptionsvorrichtung Gaspumpen vor- und nachzuschalten, wobei die Gaspumpen von einem einzigen Elektromotor aus über eine gemeinsame Antriebswelle kontinuierlich angetrieben und gewissermaßen als Mengenmesser für die von ihnen geförderten Gase benutzt werden. Die Fördermenge dieser Gaspumpen ist veränderlich, sie ist durch die Höhe einer die Pumpenräder mehr oder weniger einschließenden Flüssigkeitsmenge gegeben, wobei die Höhe des Flüssigkeitsspiegels von dem Druck des oberhalb der Flüssigkeit befindlichen Gases abhängt und sowohl der Gasdruck oberhalb der Flüssigkeit als auch die Höhe des Flüssigkeitsspiegels vor und nach einer Absorptionskammer bzw. einem Verbrennungsrohr als Maß für die absorbierte Gasmenge dienen kann. Auch bei diesem Gerät können vor und nach einer Absorptionsvorrichtung bzw. einem Verbrennungsrohr erhebliche Druck- und Strömungsunterschiede des Gases auftreten, die die Genauigkeit der Messung des Gasvolumens empfindlich beeinträchtigen. Außerdem bedingt ein solches kompliziert aufgebautes Gerät verhältnismäßig große, nach außen schlecht abschließbare Gasräume, die ebenfalls eine genaue Bestimmung der Gasanteile erschweren und eine träge Anzeige der zugehörigen Meßgeräte ergeben. About the corrections caused by different pressure changes or to keep errors in the display of special gas meters small and the measurement as To simplify the whole thing, the suggestion has already been made, automatically for one to connect a working gas analyzer upstream and downstream of each absorption device, the gas pumps from a single electric motor via a common drive shaft continuously driven and, as it were, as a flow meter for those of them conveyed gases are used. The delivery rate of these gas pumps is variable, it is determined by the height of a quantity of liquid which more or less encloses the pump wheels given, the height of the liquid level from the pressure of the above Liquid located gas depends and both the gas pressure above the liquid as well as the height of the liquid level before and after an absorption chamber or a combustion tube can serve as a measure of the amount of gas absorbed. Even in this device, before and after an absorption device and a combustion tube, respectively considerable pressure and flow differences of the gas occur, which affect the accuracy the measurement of the gas volume. In addition, it requires such a thing complicated built-up device relatively large gas compartments that are difficult to lock from the outside, which also complicate an exact determination of the gas proportions and a sluggish display of the associated measuring devices.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Mängel zu beheben und die Genauigkeit der möglichst unmittelbar in Prozent Gasanteil erfolgenden Messungen vor allem durch eine weitestgehende Druckkonstanz der Gase in allen Absorptionsstufen zu steigern. The invention is based on the object of the aforementioned shortcomings and the accuracy of the gas percentage that is as immediate as possible Measurements mainly due to the pressure of the gases being as constant as possible in all absorption stages to increase.
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß man jeder der Gaspumpen, zwischen die eine Gasabsorptionsvorrichtung geschaltet ist, in Abhängigkeit von dem Druck der von der Pumpe zu fördernden Gase derart absatzweise die Pumparbeit unterbrechen läßt, daß die betreffende Pumpe stets nur unter jeweils gleichen Druck- und Strömungsverhältnissen arbeitet, wobei sie gleiche Gasmengen je Zeiteinheit fördert, so daß man die Werte der Einschaltdauer der einzelnen Pumpen als Maß für die jeweils geförderte Gasmenge benutzen kann. The basic idea of the present invention consists essentially in that each of the gas pumps, between which a gas absorption device is switched, depending on the pressure of the gases to be conveyed by the pump so intermittently interrupts the pumping work that the pump in question always only works under the same pressure and flow conditions, whereby it promotes equal amounts of gas per unit of time, so that the values of the duty cycle of the individual pumps can be used as a measure of the amount of gas delivered in each case.
Wesentlich ist vor allem das Aufrechterhalten gleicher Druck- und Strömungsverhältnisse während der Arbeitszeiten der einzelnen Pumpen, da nur eine Konstanz dieser Verhältnisse die Gewähr dafür bietet, daß bei rotierenden Pumpen die Zahl der Umdrehungen oder bei hubweise arbeitenden Verdrängerpumpen die Zahl der Verdrängungshübe der jeweils geförderten Gasmenge proportional ist. Um gleiche Strömungsverhältnisse zu schaffen, muß bei gleichem Druck bekanntlich auch die Arbeitsfrequenz der Pumpen konstant gehalten werden, was bei einer rotierenden Pumpe eine konstante Drehzahl oder bei einer hubwei se arbeitenden Verdrängerpumpe eine konstante Hubfrequenz bedeutet. Damit wird aber - wie leicht einzusehen sein dürfte - die leicht und sicher meßbare Arbeitszeit bzw. die Einschaltdauer jeder einzelnen Pumpe ein genaues Maß für die von ihr geförderte Gasmenge. The main thing is to maintain the same pressure and pressure Flow conditions during the working hours of the individual pumps, since only one Constancy of these conditions ensures that with rotating pumps the number of revolutions or, in the case of displacement pumps operating in a stroke, the number the displacement strokes is proportional to the amount of gas being delivered. To the same It is well known that the working frequency must also be used to create flow conditions at the same pressure of the pumps are kept constant, which is a constant with a rotating pump Speed or a constant stroke frequency with a displacement pump working in a stroke means. But this - as it should be easy to see - becomes easy and safe measurable working time or the duty cycle of each individual pump is an exact measure for the amount of gas it delivers.
Als selbstverständlich kann eine Temperaturkonstanz der Gase vorausgesetzt werden; falls eine solche Temperaturkonstanz nicht voll erreichbar sein sollte, ist die Berücksichtigung von Temperaturunterschieden der Gase - die auch eine gewisse Anderung der Strömungsverhältnisse hervorrufen (Änderung des spezifischen Gewichtes) - durch entsprechende bekannte Korrekturen zu berücksichtigen. A constant temperature of the gases can be assumed as a matter of course will; if such a constant temperature should not be fully achievable, is the consideration of temperature differences of the gases - which is also a certain Cause change in flow conditions (change in specific weight) - to be taken into account by appropriate known corrections.
Durch technische Auswertung des soeben erläuterten Grundgedankens werden die bei den bisher hekannten Systemen aus Druckänderungen oder unterschiedlichen Strömungsverhältnissen hervorgehenden Nteßungenauigkeiten praktisch vollkommen ausgeschaltet, so daß die angestrebte hohe Genauigkeit der Analyse bei einem selbsttätig arbeitenden Analysenverfahren erreicht werden kann. By technical evaluation of the basic idea just explained are those in the previously known systems from pressure changes or different Inaccuracies resulting from flow conditions are practically completely eliminated, so that the desired high accuracy of the analysis in an automatically operating Analytical method can be achieved.
Um den Zeitaufwand für die Durchführung einer solchen Gasanalyse bei Anwendung des neuen, verbesseren Verfahrens klein zu halten und die Meßgenauigkeit weiter zu steigern, empfiehlt es sich, die Gasräume innerhalb der Pumpen möglichst klein zu bemessen, so daß die Trägheit des gesamten Systems klein ist und bereits geringe Mengen eines zu analysierenden Gasgemisches zur Durchführung einer genauen Gasanalyse ausreichen. To reduce the time required to carry out such a gas analysis to keep the measurement accuracy small when using the new, improved method To increase it further, it is advisable to reduce the gas spaces within the pumps as much as possible to be dimensioned small, so that the inertia of the entire system is small and already small amounts of a gas mixture to be analyzed to carry out an accurate Gas analysis is sufficient.
Bei Arbeiten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man die Differenzen der Einschaltdauer zweier jeweils unmittelbar vor und hinter einer Gasal>sorptionsvorrichtung eingeschalteten Pumpen zur Ermittlung der in der betreffenden Gasabsorptionsvorrichtung absurberenden Gasmenge verwenden. Benutzt man Gaspumpen, die in der Zeiteinheit ihrer Einschaltdauer jeweils gleiche Gasmengen fördern, so kann man die Differenz oder das Verhältnis der Laufzeiten der Gaspumpen ohne weitere Umrechnung als Meßgröße für die absorbierte Gasmenge oder ihren prozentualen Anteil an dem zu analysierenden Gasgemisch anzeigen lassen. When working according to the method according to the invention, one can see the differences the duty cycle of two in each case immediately in front of and behind a gas absorption device switched on pumps to determine the in the gas absorption device concerned Use an absurd amount of gas. If you use gas pumps that work in the unit of time their duty cycle each promote the same amount of gas, so you can see the difference or the ratio of the running times of the gas pumps without further conversion as a measured variable for the amount of gas absorbed or its percentage of that to be analyzed Display the gas mixture.
Verwendet man dagegen Pumpen, die je Zeiteinheit ihrer Einschaltdauer unterschiedliche Gasmengen fördern, so läßt sich diese unterschiedliche Gasmengenförderung der Pumpen durch als Korrekturglieder wirkende Einstellvorrichtung in einer z. B. da.s Verhältnis der Einschaltdauern der Pumpen anzeigenden Einrichtung ausgleichen. If, on the other hand, pumps are used, the switch-on time per unit of time promote different amounts of gas, these different amounts of gas can be promoted the pumps by acting as correction elements adjusting device in a z. B. Equalize the ratio of the switch-on times of the device indicating the pumps.
Ein zur Durchführung des verbesserten Gasanalysenverfahrens bestimmter sebsttätig arbeitender Gasanalysator besteht aus mehreren Vorrichtungen zur selektiven Gasabsorption, die jeweils zwischen zwei Gaspumpen geschaltet sind, von denen jede durch ein von dem Druck der von ihr zu fördernden Gase abhängiges Steuerorgan ein- und ausschaltbar ist, wobei vorzugsweise mit Einstellvorrichtungen versehene Meßeinnchtungen zur Ermittlung und Anzeige der Einschaltdauerdifferenz oder des Einschaltdauerverhältnisses zweier jeweils vor und hinter einer Absorptionsvorrichtung geschalteten Pumpen dienen, z. B. an sich bekannte elektrische Zähl- oder Zeitmeßgeräte bzw. -meßschaltungen, deren Anzeigevorrichtungen auf die jeweils absorbierte Gasmenge oder ihren Anteil im gesamten Gasgemisch eichbar sind. One designed to carry out the improved gas analysis method Independently working gas analyzer consists of several devices for selective Gas absorption, each connected between two gas pumps, each of which by a control device dependent on the pressure of the gases to be conveyed and can be switched off, measuring devices preferably provided with adjustment devices for determining and displaying the duty cycle difference or the duty cycle ratio two pumps connected upstream and downstream of an absorption device are used, z. B. known electrical counting or timing devices or measuring circuits, their display devices on the amount of gas absorbed in each case or its proportion can be calibrated in the entire gas mixture.
Bei einem erfindungsgemäßen Gasanalysator, bei welchem zumindest eine Absorptionsvorrichtung aus einem mit einer selektiven Absorptionsflüssigkeit gefüllten Absorptionsgefäß besteht, ist das Absorptionsgefäß gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung mit einer Druckausgleichskammer versehen, so daß die Höhe des Flüssigkeitsspiegels vom Gasdruck des aus der Absorptionsfiüsigkeit nach oben entweichenden Gases abhängig ist, wobei mit dem Flüssigkeitsspiegel der an einer unteren Stelle ständig mit einem Kontakt der Kontaktvorrichtung in Verbindung stehenden Absorptionsflüssigkeit ein anderer oberer Kontakt der Kontaktvorrichtung derart zusammenwirkt, daß ein bei niedrigerem Gasdruck und entsprechendem Eintauchen des oberen Kontaktes geschlossener Erregerstromkreis eines Relais der Kontaktvorrichtung, welches in dieser Stellung den Stromkreis der dem Absorptionsgefäß nachgeschalteten Gaspumpe unterbricht. bei Uberschreitung des bestehenden Gasdruckes und dementsprechendem Austauchen des oberen Kontaktes unterbrochen wird, wodurch während der Dauer dieser Unterbrechung durch dieses Relais der Stromkreis der genannten Gaspumpe geschlossen und diese dadurch eingeschaltet wird. In a gas analyzer according to the invention, in which at least an absorption device of one with a selective absorption liquid filled absorption vessel, the absorption vessel is according to one embodiment of the invention provided with a pressure equalization chamber, so that the height of the liquid level depends on the gas pressure of the gas escaping upwards from the absorption liquid is, with the liquid level at a lower point constantly with a Contact of the contact device-related absorption liquid other upper contact of the contact device cooperates in such a way that a at lower gas pressure and corresponding immersion of the upper contact more closed Excitation circuit of a relay of the contact device, which is in this position interrupts the circuit of the gas pump downstream of the absorption vessel. at Exceeding the existing gas pressure and corresponding replacement of the upper one Contact is interrupted, whereby during the duration of this interruption through this relay closes the circuit of the said gas pump and this thereby is switched on.
Zur Messung der Laufzeiten der Gaspumpen und hierdurch mittelbar der in einer Absorptionsvorrichtung absorbierten Gasmenge ist dabei den beiden Antriebsstromkreisen der jeweils einer Absorptionsvorrichtung vor- und nachgeschalteten Gaspumpen vorteilhaft gemeinsam ein elektrisches Zählwerk parallel geschaltet, welches lediglich proportional der Differenz der von den Antriebsmotoren dieser Gaspumpen aufgenommenen Leistungen angetrieben wird und damit als Meßgerät zur Messung der durch die genannte Absorptionsvorrichtung absorbierten Gasmenge dient. For measuring the running times of the gas pumps and thus indirectly the amount of gas absorbed in an absorption device is the two drive circuits the gas pumps connected upstream and downstream of an absorption device are advantageous together an electrical counter connected in parallel, which is only proportional the difference in the power consumed by the drive motors of these gas pumps is driven and thus as a measuring device for measuring the through said absorption device absorbed amount of gas is used.
Um unmittelbar über die Lauf dauer der einzelnen Gaspumpen zu einer Anzeige oder Registrierung eines Gasauteiles in Prozent zu kommen, kann die Differenzlaufzeit der beiden einer Absorptionsvorrichtung vor- und nachgeschalteten Pumpen gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Ladung mindestens eines Kondensators großer Kapazität bewirken, welcher als Mittelwertbildner für ein augenscheinlich vorhandenes Laufzeitverhä.ltnis der beiden Pumpen wirkt und. über einen verhältn.ismäßig großen geeichten Widerstand geladen wird, wobei die sich an dem Kondensator bzw. an den Kondensatoren ausbildende Spannung durch ein elektrisches Spannungsmeßgerät mit großem Widerstand gemessen wird und als Maß der Gaszusammensetzung dient. In order to obtain one immediately over the running time of the individual gas pumps Display or registration of a gas component as a percentage can be the difference in transit time the two an absorption device upstream and downstream pumps according to a further embodiment of the invention, a charge of at least one capacitor large Cause capacity, which as averaging for an apparently existing The running time ratio of the two pumps is effective and. about a relatively large one calibrated resistor is charged, which is located on the capacitor or on the Capacitors forming voltage through an electrical voltmeter with high resistance is measured and serves as a measure of the gas composition.
Einzelheiten und weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung zu entnehmeni, in der drei Ausführungsbeispiele eines eirfindungsgemäßen Gasanalysators an Hand entsprechender schematisch gehaltener Figuren der Zeichnung erläutert sind. Es zeigt Fig. 1 den dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechenden Gasanalysator mit Zählwerksvorrichtungen zur Zählung der Differenzlaufzeiten der einzelnen Gaspumpen, Fig. 2 den dem zweiten Ausführungsbeispiel entsprechenden Gasanalysator, bei dem das Laufzeit verhältnis zugeordneter Gaspumpen über Kondensatoren in eine Spannung umgewandelt wird, die zur unmittelbaren Anzeige der Gaszusammensetzung in Prozent dient, Fig. 3 den dem dritten Ausführungsbeispiel entsprechenden Gasanalysator mit verschiedenen Meßvorrichtungen, die ebenfalls eine unmittelbare Anzeige oder Registrierung der Gaszusammensetzung ermöglichen. Details and further developments of the invention are given in the description can be seen in the three exemplary embodiments of a gas analyzer according to the invention are explained on the basis of corresponding schematically held figures of the drawing. 1 shows the gas analyzer corresponding to the first exemplary embodiment with counter devices for counting the differential running times of the individual gas pumps, 2 shows the gas analyzer corresponding to the second exemplary embodiment, in which the runtime ratio of assigned gas pumps via capacitors into a voltage is converted, which is used to immediately display the gas composition in percent 3 shows the gas analyzer corresponding to the third exemplary embodiment various measuring devices, which also have an immediate display or registration allow the gas composition.
Der dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechende Gasanalysator besteht gemäß Fig. 1 zunächst aus drei durch Rohrleitungen miteinander verbundenen Absorptionsgefäßen 4, in denen sich jeweils eine bestimmte selektive Absorptionslösung 4', 4" und 4"' befindet. Sowohl zwischen diesen drei Absorptionsgefäßen 4 als auch unmittelbar vor dem ersten. und nach dem letzten dieser Absorptionsgefäße befinden sich Gaspumpen Pt, P2, P3 und P4 vollkommen gleicher Ausführung, welche bei ihrer Einschaltung das Gas durch die jeweils dort befindliche Rohrleitung fördern. Diese Pumpen können z. B. mit Eichzeichen S1, S2, S3 und S4 zur Kennzeichnung bestimmter Eicheinstellungen versehen sein. The gas analyzer corresponding to the first embodiment consists according to FIG. 1 initially from three absorption vessels connected to one another by pipelines 4, in each of which there is a specific selective absorption solution 4 ', 4 "and 4"' is located. Both between these three absorption vessels 4 and directly before the first. and after the last of these absorption vessels there are gas pumps Pt, P2, P3 and P4 completely the same design, which when they are switched on convey the gas through the pipeline located there. These pumps can z. B. with calibration marks S1, S2, S3 and S4 to identify certain calibration settings be provided.
Jedes Absorptionsgefäß 4 weist etwa die Gestalt einer jedoch lediglich einwandig ausgeführten Thermosflasche auf, deren oberer verhältnismäßig stark verengter und kurzer Hals bis auf eine kleine Anschlußöffnung für das wegführende bzw. zum nächsten Absorptionsgefäß 4 führende Rohr verschlossen ist. Die Zuführungsleitungen münden jeweils unten an der tiefsten Stelle in jedes Absorptionsgefäß 4 ein. Each absorption vessel 4 has approximately the shape of a but only Single-walled thermos flask, the upper one relatively narrowly narrowed and short neck except for a small connection opening for the leading away or to the next absorption vessel 4 leading tube is closed. The supply lines open into each absorption vessel 4 at the bottom at the lowest point.
Im unteren Bereich weist jede!s Absorptionsgefäß 4 eine kleine, zu einer Druckausgleichskammer 14 führende Abzweigleitung auf, und die in dem Absorptionsgefäß befindliche Absorptionslösung 4' bzw. 4" oder 4"' füllt dieses etwa bis zum unteren Ran.d des oberen verengten Hals stückes aus, wobei in der etwa auf gleicher Höhe daneben befindlichen Druckausgleichskammer 14 über dem Flüssigkeitsspiegel noch ein bestimmtes Luftpolster besteht.In the lower area, each absorption vessel 4 has a small one a pressure equalization chamber 14 leading branch line, and in the absorption vessel Absorbing solution 4 'or 4 "or 4"' which is located fills this approximately up to the bottom Ran.d of the upper narrowed neck piece, with the approximately at the same height adjacent pressure equalization chamber 14 above the liquid level there is a certain air cushion.
In das verengte Halsstück ragt von oben ein Kontakt 9' bis nahezu an den unteren Rand dieses Hals- stückes hinein. und im unteren Teil des Absorption.sgefäßes 4 befindet sich ebenfalls ein Kontakt 10', der in die dortige Absorptionsflüssigkeit eintaucht. Beide Kontakte9' und 10' sind dicht durch die Wand des Absorptionsgefäßes hindurchgeführt, indem sie. z. B. in die aus Glas bestehende Wandung eingeschmolzen sind. A contact 9 'to almost protrudes from above into the narrowed neck piece to the bottom of this neck piece into it. and in the lower part of the absorption vessel 4 there is also a contact 10 'which enters the absorption liquid there immersed. Both contacts 9 'and 10' are tight through the wall of the absorption vessel passed by them. z. B. melted into the wall made of glass are.
Alle Absorptionsgefäße 4 sind gleich ausgebildet, und lediglich zum besseren Verständnis der Wirkungsweise des Analysators sind die im übrigen völlig gleich ausgebildeten oberen und unteren Kontakte an den verschiedenen Absorptionsgefäßen mit 9', 9" und 9"' bzw. mit 10', 10" und 10"' bezeichnet. All absorption vessels 4 are designed the same, and only for Better understanding of the mode of operation of the analyzer are, by the way, completely identically designed upper and lower contacts on the various absorption vessels with 9 ', 9 "and 9"' and with 10 ', 10 "and 10"' respectively.
Die Pumpen.P1, P2, P3 und P4 sind durch im einzelnen nicht dargestellte Elektromotoren antreibbar, von denen in Fig. 1 unmittelbar neben diesen Pumpen lediglich je eine Antriebswicklung A1, A2, A3 und A4 dargestellt ist, die im Falle der Einschaltung dieser Motoren an ein Wechselstromnetz NS angeschlossen sind. Zur Einschaltung der dem ersten Absorptionsgefäß 4 vorgeschalteten Pumpe P1 dient ein Einschalter E, der in Fig. 1 in seiner geöffneten Stellung gezeigt ist. Die Einschaltung der weiteren Gaspumpen P2, P3 und P4 erfolgt über zugeordnete Relais R1, R2 und R3 selbsttätig, derart, daß die Stromkreise der Antriebswicklungen 242 A3 und 4 der entsprechenden Elektromotoren bei abgeschalteten Relais an das Wechselstromnetz NS angeschlossen sind. The pumps P1, P2, P3 and P4 are not shown in detail by Electric motors can be driven, of which only in Fig. 1 directly next to these pumps each a drive winding A1, A2, A3 and A4 is shown, which in the event of activation these motors are connected to an alternating current network NS. To activate the the first absorption vessel 4 upstream pump P1 is a switch E, which is shown in Fig. 1 in its open position. The engagement of the others Gas pumps P2, P3 and P4 take place automatically via assigned relays R1, R2 and R3, such that the circuits of the drive windings 242 A3 and 4 of the corresponding Electric motors connected to the alternating current network NS when the relay is switched off are.
Die Relais R1, R2, R3 befinden sich einander parallel geschaltet an einem eigenen Netz, welches von dem genannten Wechselstromnetz NS über einen Transformator T gespeist wi.rd. Während sie jedoch einerseits unmittelbar an diesem Netz liegen, sind sie anderseits je mit einem der genannten Kontakte 10', 10" und 10"' verbunden, so daß ihre Erregung nur möglich ist, wenn die genannten, ihrerseits mit dem anderen Pol des Netzes verbundenen oberen Kontakte 9', 9'' und 9'''in die jeweils darunter befindliche Absorptionsflüssigkeit 4', 4'' bzw. 4''' eintauchen. The relays R1, R2, R3 are connected in parallel to each other on its own network, which is from said alternating current network NS via a Transformer T fed wi.rd. While on the one hand, however, directly on this Network lie, they are on the other hand each with one of the aforementioned contacts 10 ', 10 "and 10 "'connected, so that their arousal is only possible when the named, on their part with the other pole of the network connected upper contacts 9 ', 9 "and 9"' into the Immerse the absorption liquid 4 ', 4' 'or 4' '' underneath.
Je zwei aufeinanderfolgenden Gaspumpen P1, P2 bzw. P2, P3 bzw. P3, P4 ist ein Zählwerk Z2 bzw. Zs bzw. Z4 zugeordnet, wogegen der Pumpe P3 außerdem noch ein Zählwerk Z1 zugeordnet ist. Jedes dieser Zählwerk Z1, Z2, Z3, Z4 welist eine Zåhlwelrksscheibe, einen Dämpfungsmagneten N und eine unmittelbar an das Wechsel stromnetz NS angeschlossene Spannungsspule D auf, die Zählwerke Z2, Z3 und Z4 außerdem noch je zwei Antriebsspulen DR2 und DL2 bzw. Two consecutive gas pumps P1, P2 or P2, P3 or P3, P4 is assigned a counter Z2 or Zs or Z4, while the pump P3 is also assigned a counter Z1 is still assigned. Each of these counters Z1, Z2, Z3, Z4 welist a counter disk, a damping magnet N and one directly on the change power network NS connected voltage coil D, the counters Z2, Z3 and Z4 also two more drive coils each DR2 and DL2 resp.
DR3 und DL3 bzw. DR4 und. DL4, die im Falle ihrer Erregung die Zählwerks scheibe in entgegengesetzter Richtung antreiben, womit diese Scheibe also im Falle der gleichzeitigen Erregung der beiden zugehörigen Antriebsspulen DR und DL stehenbleibt.DR3 and DL3 or DR4 and. DL4, which in case of excitation the counter drive disk in the opposite direction, so that this disk in the case the simultaneous excitation of the two associated drive coils DR and DL stops.
Von den genannten Antriebsspulen ist die Antriebsspule DR2 dem Antriebsstromkrelis der Antriebswicklung A1 von dem Antriebsmotor zur Gaspumpe P1 und die Antriebsspule DL2 dem Stromkreis der Antriebswicklung 2 des Elektromotors zur Gaspumpe P2 parallel geschaltet. Daraus ergibt sich, daß das Zählwerk Z2 und dementsprechend auch die übrigen Zählwerke Z3 und Z4, die mit ihren Antriebsspulen DR3, DL3 bzw. DR4, DL4 entsprechend in die Stromkreise der Antriebswicklungen A3 und A4 parallel eingeschaltet sind, jeweils nur die Laufzeit registrieren bzw. zählen, die die eine der beiden zugehörigen Pumpen länger als die andere läuft. Lediglich das bereits erwähnte, außerdem noch vorhandene Zählwerk Z1 welches nur eine Antriebsspule DR1 benötigt, zählt den vollen Umlauf der Pumpe P1 in üblicher Weise und gibt damit ein Maß für das dem Gasanalysator zugeführte Gesamt-Gasvolumen. die aus Fig. 1 weiterhin hervorgeht, ist jed.er Antriebsspule DR1, DR2, DR3, DR4 sowie DL2, DL3 und DL4 je ein Abgleichwiderstand 1V vorgeschaltet, der nicht nur die Abgleichung der vorhandenen Leitungswiderstände, sondern auch einen Ausgleich unterschiedlicher Charakteristiken zwischen den einze@nen Gaspumpen bzw. deren Antriebsmotoren zuläßt. sc daß trotz derartiger Unterschiede eine einwandfreie Volumenmessung möglich ist.Of the aforementioned drive coils, the drive coil DR2 is the drive current circuit the drive winding A1 from the drive motor to the gas pump P1 and the drive coil DL2 the circuit of the drive winding 2 of the electric motor to the gas pump P2 in parallel switched. It follows that the counter Z2 and accordingly also the other counters Z3 and Z4, which with their drive coils DR3, DL3 or DR4, DL4 accordingly switched on in parallel in the circuits of the drive windings A3 and A4 only register or count the runtime that one of the two associated pumps run longer than the other. Only the already mentioned also still existing counter Z1 which only has one drive coil DR1 needed, counts the full circulation of the pump P1 in the usual way and thus gives a measure for the total volume of gas supplied to the gas analyzer. which can also be seen from Fig. 1, each drive coil DR1, DR2, DR3, DR4 as well as DL2, DL3 and DL4 each have a balancing resistor 1V upstream, which not only balances the existing line resistances, but also a balance of different characteristics between the individual Gas pumps or their drive motors allows. sc that despite such differences a perfect volume measurement is possible.
Der dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechende Gasanalysator arbeitet folgendermaßen; Durch Einschalten des Einschalters E wird die Gaspumpe P1 in Betrieb gesetzt, wodurch außerdem das dieser Pumpe allein zugeordnete Zählwerk Z1 angetrieben wird. The gas analyzer corresponding to the first embodiment works as follows; When the switch E is switched on, the gas pump P1 is started set, which also drives the counter Z1 assigned to this pump alone will.
Durch die Gaspumpe P1 wird das zu analysierende Gas zunächst in das Absorptionsgefäß 4 der ersten Al>sorptionsvorrichtung gefördert. steigt dort durch die Absorptionsflüssigkeit 4' hoch, tritt aus der Absorptionsflüssigkeit, soweit es von dieser nicht absorbiert wurde, an der Stelle des verengten oberen Halsstückes des Absorptionsgefäßes wieder aus und gelangt dara.n anschließend durch die an dieses Hajsstück anschließende Rohrleitung weiter zur Pumpe P2 die zunächst noch so lange stillsteht, wie die Absorptionsflüssigkeit 4' den oberen Kontakt 9' benetzt. Sofern nicht das gesamte Gasvolumen in dem ersten Absorptionsgefäß 4 absorbiert wird, vergrößert sich das in dem Halsstück vorhandene Restgasvolumen 5' unter einem gleichzeitigen entsprechenden Druckanstieg und einem ebenfalls entsprechenden Flüssigkeitsdurchtritt aus dem Absorptionsgefäß nach der zugehörigen Druckausgleichskammer 14 hin so lange, bis der Kontakt 9' bereits nach einem geringfügigen Druckanstieg aus der Absorptionsflüssigkeit 4' austaucht. Während vorher vom ersten Augenblick des Anlaufens der Gaspumpe P1 bis zu diesem Augenblick des Austauchens des Kontaktes 9' aus der Absorptionsflüssigkeit 4' die Zählwerksscheibe des Zählwerkes Z29 durch die Antriebsspule DR2 angetrieben, zählte, wird nunmehr durch das infolge der Kontaktöffnung abgeschaltete Relais R1 die Antriebswicklung A2 des Elektromotors der Gaspumpe P2 an das Wechselstromnetz NS angeschlossen, wodurch mit dem Förderbeginn der Gaspumpe P2 auch die Antriebsspule DL2 des Zählwerkes Z2 erregt wird. Das hat zur Folge, daß die Zählwerksscheibe des Zählwerkes Z2 nunmehr stehenbleibt, da sich die Drehmomente der beiden Antriebsspulen DR2 und DL2 gegenüber der Zählwerksscheibe uegcn seitig aufheben. lurch die Tätigkeit der Gaspumpe P2 wird das Restgasvolumen 5' im oberen Halsstück des Absorptionsgefäßes 4 der ersten Absorptionsvorrichtung schnell kleiner, wodurch der Flüssigkeitsspiegel der Absorptionsflüssigkeit 4' wieder steigt und schließlich der Kontakt zwischen der Flüssigkeit und dem Kontakt 9' wiederhergestellt wird. Hierdurch wird das Relais R1 über sein Netz eingeschaltet und der Stromkreis der Antriebswicklung A2 des Elektromotors der Gaspumpe P2 wieder unterbrochen. Im selben Augenblick wird die Antriebsspule DL2 des Zählwerkes Z2 wieder stromlos, und die zugehörige Zählwerksscheibe setzt ihren Lauf, nunmehr wieder allein durch die Antriebsspule DR2 angetrieben, fort.The gas to be analyzed is first fed into the Absorption vessel 4 of the first Al> sorption device promoted. rises there through the absorption liquid 4 'high, emerges from the absorption liquid, as far as it was not absorbed by this, at the point of the narrowed upper Neck piece of the absorption vessel and then passes through it the pipeline connected to this Hajsstück on to the pump P2 the first still stands still as long as the absorption liquid 4 'touches the upper contact 9' wetted. Unless the entire gas volume is absorbed in the first absorption vessel 4 is, the residual gas volume present in the neck piece 5 'increases under one simultaneous corresponding pressure increase and a likewise corresponding liquid passage from the absorption vessel to the associated pressure compensation chamber 14 for as long as until the contact 9 'after a slight increase in pressure from the absorption liquid 4 'emerges. While before from the first moment of the start of the gas pump P1 up to this moment of the emergence of the contact 9 'from the absorption liquid 4 'the counter disk of the counter Z29 is driven by the drive coil DR2, counts, is now switched off due to the contact opening relay R1 the drive winding A2 of the electric motor of the gas pump P2 to the AC network NS connected, whereby with the start of delivery of the gas pump P2 also the drive coil DL2 of the counter Z2 is excited. As a result, the counter disk of the Counter Z2 now stops because the torques of the two drive coils Raise DR2 and DL2 on the opposite side opposite the counter disc. through the activity the gas pump P2 is the residual gas volume 5 'in the upper neck of the absorption vessel 4 of the first absorption device quickly smaller, reducing the liquid level the absorption liquid 4 'rises again and finally the contact between the liquid and the contact 9 'is restored. This will make the relay R1 switched on via its network and the circuit of the drive winding A2 of the electric motor the gas pump P2 interrupted again. At the same moment the drive coil becomes DL2 of counter Z2 is de-energized again, and the associated counter disk is set its course, now again driven solely by the drive coil DR2, continues.
In gleicher Weise, wie vorstehend bezüglich der ersten Absorptionsvorrichtung geschildert, gelangt das zu analysierende Gas von der Gaspumpe P2 aus in das Absorptionsgefäß 4 der zweiten Absorptionsvorrichtung und von dort bei entsprechender Größe des Restgasvolumens 5'' über die Gaspumpe P3 in das Absorptionsgefäß der letzten Absorptionsvorrichtung, aus der es schließlich, soweit seine Gasbestandteile in den verschiedenen Absorptionsvorrichtungen nicht absorbiert wurden und ein entsprechend großes Restgasvolumen 5"' erreicht ist, über die Gaspumpe P4 wieder abgepumpt wird. Aus Fig. 1 geht ohne weiteres hervor, daß dabei die Zählwerke Z3 und Z4 in der gleichen Weise wie das Zählwerk Z2 arbeiten, so daß durch sie das in der zweiten und dritten Absorptionsvorrichtung absorbierte Gasvolumen gezählt wird. Nach Ausschaltung des Einscha,lters E bleibt zumindest die Gaspumpe P1 stehen. Sofern jedoch noch Gas aus einer Absorptionsflüssigkeit aufsteigt. werden auch jetzt noch die nachgeordneten Pumpen angetrieben, wodurch z. B. auch eine da.s Meßergebnis richtig beeinflussende Rückwärtszählung eines Zählwerks eintreten kann. In the same way as above with regard to the first absorption device described, the gas to be analyzed comes from the gas pump P2 into the absorption vessel 4 of the second absorption device and from there with a corresponding size of the residual gas volume 5 '' via the gas pump P3 into the absorption vessel of the last absorption device, from which it finally, as far as its gas constituents in the various absorption devices were not absorbed and a correspondingly large residual gas volume 5 "'reached is pumped out again via the gas pump P4. From Fig. 1 it is readily apparent that the counters Z3 and Z4 work in the same way as the counter Z2, so that through them it absorbed that in the second and third absorbers Gas volume is counted. After switching off the switch E, at least remains the gas pump P1 is at a standstill. However, if there is still gas from an absorption liquid ascends. the downstream pumps are still driven, which means z. B. also a counting down of a counter that correctly influences da.s measurement result can occur.
Wenn auch der vorgeschriebene Gasanalysator gemäß Fig. 1 nicht jederzeit eine unmittelbare Ablesung der Gaszusammensetzung in Prozent des Gesamtvolumens angibt, so läßt sich eine solche unmittelbare Ablesung doch z. B. dann ermöglichen, wenn das Zählwerk Z1 gerade eine volle Zehnerpotenz, d. h. 10. Even if the prescribed gas analyzer according to FIG. 1 is not always used an immediate reading of the gas composition as a percentage of the total volume indicates, then such an immediate reading can e.g. B. then enable when the counter Z1 is just a full power of ten, d. H. 10.
100, 1000 usw. anzeigt. Unter der Voraussetzung, daß bei Beginn einer durchgeführten Gasanalyse sämtliche Zählwerke auf 0 standen, zeigen in diesem Falle die übrigen Zähiwerke Z2, Z3 und Z4 unmittelbar die Prozentwerte der Gaszusammensetzung an. Shows 100, 1000 etc. Provided that at the beginning of a performed gas analysis all counters were at 0, show in this case the other counters Z2, Z3 and Z4 immediately show the percentages of the gas composition at.
Eine solche Ablesung läßt sich ohne weiteres herbeiführen, wenn z. B. der Einschalter E durch eine beobachtende Person ausgeschaltet wird, wenn das Zählwerk Z1 eine vorgenannte Zehnerpotenz gerade erreicht hat. Im Falle einer gleichbleibenden Gaszusammensetzung de:s zu untersuchenden Gases gilt hierbei selbstverständlich, daß die Genauigkeit der Gasanalyse mit der Untersuchungsdauer steigt.Such a reading can easily be brought about if, for. B. the power switch E is turned off by an observing person when the Counter Z1 has just reached the aforementioned power of ten. In the case of a constant Gas composition of the gas to be examined applies here of course, that the accuracy of the gas analysis increases with the duration of the investigation.
Der dem zweiten Ausführungsbeispiel entsprechende Gasanalysator ist ganz ähnlich wie der vorgenannte aufgebaut, so daß die nachstehende Beschreibung im wesentlichen auf die unterschiedlichen Merkmale beschränkt werden kann. Auch hier sind vier Gaspumpen P1, P2, P3 und P4 vorgesehen, zwischen denen sich je ein Gasabsorptionsgerät 4 befindet. Die Kontakte 9', 10', bzw. 9'', 10'' bzw. The gas analyzer corresponding to the second embodiment is constructed quite similar to the above, so that the description below can essentially be restricted to the different features. Even here four gas pumps P1, P2, P3 and P4 are provided, between which there is one Gas absorption device 4 is located. The contacts 9 ', 10' or 9 '', 10 '' or
9''', 10''' befinden sich bei diesem Ausführungsbeispiel jedoch an der Stelle eines sogenannten Kontaktmanometers M1 bzw. M2 bzw. M3. welches einerseits durch den Druck der Absorptionsflüssigkeit und anderseits im Falle, daß mit den Absorptionsgefäßen 4 Druckausgleichskammern 14 verbunden sind, unmittelbar mit der Atmosphäre (bei den Kontaktmanometern M1 und M2) oder im Falle, daß keine besondere Druckausgleichskammer 14 vorgesehen ist. mit dem Druck eines dortigen, ebenfalls als Druckausgleichskammer wirkenden Luftraumes beaufschlagt ist.9 ″ ″, 10 ″ ″ are, however, in this exemplary embodiment the place of a so-called contact manometer M1 or M2 or M3. which on the one hand by the pressure of the absorption liquid and on the other hand in the event that with the Absorption vessels 4 pressure equalization chambers 14 are connected directly to the Atmosphere (with contact manometers M1 and M2) or in the case that no special Pressure equalization chamber 14 is provided. with the printing of one there, too acting as a pressure equalization chamber air space is acted upon.
Die vorgenannten Kontaktmanometer können zur unmittelbaren Einschaltung der Antriebswicklungen A2, A3 bzw. A4 der Elektromotoren zum Antriebe der Pumpen P2, P3, P4 verwendet werden, womit besondere Relais und ein zur Versorgung dieser Relais dienendes besonderes Netz entbehrlich sind. Die Schaltung der Antriebswicklungen A1, A2, A3 und A4 der entsprechenden Elektromotoren ist derart, daß die Antriebswicklung A1 zunächst in der gleichen Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel über einen Einschalter an das Wechselstromnetz NS angeschlossen ist, während die weiteren Antriebswicklungen 2, A3 und A4 einerseits unmittelbar an diesem Wechselstromnetz NS und anderseits jeweils über die Kontakte 9' und 10' bzw. 9" und 10" bzw. 9"' und 10"' eines entsprechenden Kontakt mano.meters M1 bzw. M2 bzw. Ms an dasselbe Netz angeschlossen sind. The aforementioned contact pressure gauges can be switched on immediately the drive windings A2, A3 or A4 of the electric motors to drive the pumps P2, P3, P4 are used, with which special relays and one to supply them Relay serving special network are dispensable. The circuit of the drive windings A1, A2, A3 and A4 of the respective electric motors is such that the drive winding A1 initially in the same way as in the first embodiment via a On-switch connected to the alternating current network NS is while the other drive windings 2, A3 and A4 on the one hand directly to this alternating current network NS and on the other hand via the contacts 9 'and 10' or 9 "and 10" or 9 "' and 10 "'of a corresponding contact mano.meters M1 or M2 or Ms to the same Network are connected.
Die Einschaltung und Ausschaltung der Gaspumpen P2, P3 und P4 erfolgt damit in genau gleicher Weise wie bei dem bereits beschriebenen ersten Ausführungsbeispiei in Abhängigkeit vom Druck des Restgases bzw. von der entsprechenden Größe des jeweiligen Restgasvolumens 5' bzw. 5" bzw. 5"' an der Austrittsstelle der einzelnen Absorptionsgefäße 4. The gas pumps P2, P3 and P4 are switched on and off thus in exactly the same way as in the first exemplary embodiment already described depending on the pressure of the residual gas or on the corresponding size of the respective Residual gas volume 5 'or 5 "or 5"' at the exit point of the individual absorption vessels 4th
Im Gegensatz zu dem Gasanalysator gemäß Fig. 1 dient bei dem Gasanalysator nach Fig. 2 eine nachstehend näher beschriebene Kondensatoranordnung dazu, je Absorptionsvorrichtung Mittelwerte augenblicklich vorhandener Laufzeitverhältnisse zwischen jeweils zwei zugeordneten Gaspumpen zu ermitteln, die dann unmittelbar als Prozentangaben der Gaszusammensetzung abgelesen oder registriert werden können. In contrast to the gas analyzer according to FIG. 1, the gas analyzer is used According to FIG. 2, a capacitor arrangement to be described in more detail below, for each absorption device Mean values of currently existing runtime ratios between two each to determine assigned gas pumps, which are then immediately expressed as percentages of the Gas composition can be read or registered.
Der genannten. Antriebswicklung A1 ist ein Transformator T1 parallel geschaltet, der zur Erzeugung des Heizstromes für drei Gleichrichterröhren G dient, wobei sich in dem Heizstromkreis jeder Gleichrichterröhre G noch ein üblicher Einstellwiderstand W3 befindet. Die drei Gleichrichterröhren G selbst liegen je in einem Sekundärstromkreis eines Transformators T2, dessen Primärwicklung von einer Mittelabzapfstelle aus unmittelbar an dem Wechselstrom NS liegt, während die beiden Enden der Priinärwicklung über je einen Abgleichwiderstand W1 jeweils den Antriebswicklungen. A1, A2 bzw. 22 A3 bzw. 3, A4 der Antriebsmotoren der Pumpen beiderseits einer Absorptionsvorrichtung parallel geschaltet sind. Unterschiedliche Charakteristiken zwischen den verschiedenen Gaspumpen bzw. deren Antriebsmotoren können damit auch bei diesem Gasanalysator durch eine entsprechende Einstellung der Abgleichwiderstände W. berücksichtigt werden. The said. Drive winding A1 is a transformer T1 in parallel switched, which is used to generate the heating current for three rectifier tubes G, wherein in the heating circuit of each rectifier tube G there is also a customary setting resistor W3 is located. The three rectifier tubes G themselves are each in a secondary circuit of a transformer T2, the primary winding of which starts from a central tap is directly connected to the alternating current NS, while the two ends of the primary winding each of the drive windings via a balancing resistor W1. A1, A2 or 22 A3 or 3, A4 of the drive motors of the pumps on both sides of an absorption device are connected in parallel. Different characteristics between the different Gas pumps or their drive motors can therefore also be used with this gas analyzer can be taken into account by setting the balancing resistors W.
Während die Sekundärwicklung jedes Transformators T2 einerseits über einen weiteren Eichwiderstand W@ unmittelbar an die Anode der zugehörigen Gleichrichterröhre G angeschlossen ist, ist die Sekundärwicklung anderseits mit dem einen Pol eines Kondensators C3 bzw. C2 bzw. C3 verbunden, dessen anderer Pol an die Kathode der entsprechen den Gleichrichterröhre G angeschlossen ist. Auf diese Weise wird jeder Kondensator C3 bzw. C2 bzw. C3 von dem gleichgerichteten Sekundärstromkreis des zugehörigen Transformators T2 entsprechend dem Laufzeitverhältnis der beiden zugehörigen Pumpen P1, P2 bzw. P2, P3 bzw. P3, P4 mehr oder weniger aufgeladen. While the secondary winding of each transformer T2 on the one hand over another calibration resistor W @ directly to the anode of the associated rectifier tube G is connected, the secondary winding is on the other hand with one pole of one Capacitor C3 or C2 or C3, the other pole of which is connected to the cathode of the correspond to the rectifier tube G is connected. That way everyone will Capacitor C3 or C2 or C3 from the rectified secondary circuit of the associated transformer T2 according to the runtime ratio of the two associated Pumps P1, P2 or P2, P3 or P3, P4 more or less charged.
Infolge der Verwendung von Kondensatoren mit sehr großer Kapazität und von Eichwiderständen W2 mit sehr hohem Ohmwert ergibt sich an den Kondensatoren. eine Aufladung, die den einzelnen Schwankungen zwischen dem eingeschalteten und dem ausgeschalteten Zustand einer Antriebswicklung nur mit sehr großer Trägheit folgt, so daß das an den Kondensator C1 bzw. C2 bzw. Cs angeschlossene Spannungsmeßgerät Vt bzw. V2 bzw. V3 mit ausreichender Genauigkeit das über eine längere Zeitspanne »integrierte« Laufzeitverhältnis zwischen den zwei zugeordneten Pumpen anzeigt. Diese Spann,ungsmeßgeräte können damit ebenfalls unmittelbar in Prozent Gasanteil geeicht werden, so daß mit ihnen eine Gas- zusammensetzung jederzeit unmittelbar in Prozent abgelesen werden kann. Selbstverständlich können statt anzeligender Meßgeräte 4, V2, V3 auch Registriergeräte oder Fernschreiber bzw. Fernanzeiger angeschlossen werden. As a result of the use of capacitors with a very large capacity and from calibration resistors W2 with a very high ohmic value results on the capacitors. a charge, the individual fluctuations between the switched on and the switched-off state of a drive winding only with very great inertia follows, so that the voltmeter connected to the capacitor C1 or C2 or Cs Vt or V2 or V3 with sufficient accuracy over a longer period of time Shows the »integrated« runtime ratio between the two assigned pumps. These voltage measuring devices can also be used directly as a percentage of gas be calibrated so that a gas composition at any time immediately can be read in percent. Of course, measuring devices can be used instead of displayed 4, V2, V3, recording devices or teleprinters or remote displays are also connected will.
Der deIn dritten Ausführungsbeispiel entsprechende Gasanalysator unterscheidet sich von den. vorbeschriebenen lediglich in. seinem elektrischen Teil. The gas analyzer corresponding to the third embodiment differs from the. described above only in its electrical part.
Der Einschalter E liegt hier bereits in der Zuführungsleitung des Wechselstromnetzes. Im Anschluß an den Einschalter E ist an das Wechselstromnetz zunächst die Antriebswicklung A, angeschlossen, danach die Antriebswicklung A2 über ein Relais R1 und die Antriebswicklungen A3 und A4 je über ein entsprechendes Relais R2 bzw. R3. Die Einschaltung jeder der Antriebswicklungen A2, A3 bzw. A4 ist lediglich dann möglich, wenn im Falle der Antriebswicklung, das Relais R1 eingeschaltet ist bzw. im Falle: der Antriebswicklung A3 sowohl das Relais R1 als auch das Relais R2 und im Falle der Antriebswicklung A4 sämtliche Relais Rl, R2 und R3 zugleich eingeschaltet sind, d. h. daß jede einer anderen Pumpe P1 bzw. P2 bzw. P3 nachgeschaltete Gaspumpe P2 bzw. P3 bzw. P4 nur umlaufen kann, wenn alle vorgeschalteten Gaspumpen ebenfalls umlaufen.The on-switch E is already in the feed line of the AC network. In connection with the on-switch E is to the alternating current network first the drive winding A, connected, then the drive winding A2 over a relay R1 and the drive windings A3 and A4 each via a corresponding relay R2 or R3. The activation of each of the drive windings A2, A3 and A4 is only possible if the relay R1 is switched on in the case of the drive winding or in the case of: the drive winding A3, both the relay R1 and the relay R2 and, in the case of the drive winding A4, all relays R1, R2 and R3 at the same time are switched on, d. H. that each of another pump P1 or P2 or P3 is connected downstream Gas pump P2 or P3 or P4 can only circulate if all upstream gas pumps also circulate.
Die Relais R1, R2 und R3 befinden sich, wie auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel, in Parallelschaltung in einem Sekundärstromkreis eines ebenfalls nach dem Einschalter E an das Wechselstromnetz NS angeschlossenen Transformators T. Während die Relais einerseits unmittelbar an den einen Pol des Sekundärkreises angeschlossen sind, sind dieselben anderseits jeweils über ein Kontaktmanometer M1 bzw. M2 bzw. M3 in gleicher Weise angeschlossen, wie es bereits im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert wurde. wobei der alleinige Unterschied darin besteht, daß die Kontaktmanometer gemäß Fig. 2 unmittelbar an das Wechselstromnetz angeschlossen sind, während die zuletzt beschriebenen Kontaktmanometer mit Rücksicht auf die zu betätigenden Relais Rl, R2 und R3 an den letztgenannten Sekundärstromkreis angeschlossen sind, wodurch sich jedoch in der Wirkungsweise der Kontaktmanometer selbst, die bereits beschrieben wurde, nichts ändert. The relays R1, R2 and R3 are, as in the first embodiment, in parallel in a secondary circuit, one also after the switch E to the AC network NS connected transformer T. While the relay on the one hand are directly connected to one pole of the secondary circuit, they are on the other hand in each case via a contact manometer M1 or M2 or M3 connected in the same way as already explained in connection with FIG became. the only difference being that the contact pressure gauges according to Fig. 2 are directly connected to the AC network, while the last described contact pressure gauge with regard to the relays Rl to be operated, R2 and R3 are connected to the latter secondary circuit, whereby however, in the mode of operation of the contact pressure gauge itself, which has already been described was, nothing changes.
Der Antriebswicklung A1 ist gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel über einen Angleichwiderstand W ein Kondensator C1 parallel geschaltet, wobei sich in diesem Stromkreis nach dem Kondensator C1 noch eine Gleichrichterröhre G befindet, die ihrerseits über einen weiteren Abgleichwiderstand W an dem Wechselstromnetz NS liegt. Der Heizstromkreis für diese Gleichrichterröhre G ist in Fig. 3 nicht be sonder dargestellt, obgleich er selbstverständlich analog dem Heizstromkreis gemäß Fig. 2 ebenfalls vorgesehen ist. The drive winding A1 is according to the third embodiment A capacitor C1 is connected in parallel via a matching resistor W, wherein in this circuit there is a rectifier tube G after the capacitor C1, which in turn via a further balancing resistor W on the alternating current network NS lies. The heating circuit for this rectifier tube G is not shown in FIG be shown especially, although it is of course analogous to the heating circuit according to FIG. 2 is also provided.
In gleicher Weise ist auch der Antriebswicklung A2 über einen Abgleichwiderstand W ein Kondensator C2 parallel geschaltet, wobei sich die genannte Gleichrichterröhre auch in diesem Stromkreis nach dem Kondensator C2 befindet. Damit ergibt sich also, daß von den beiden Kondensatoren C1 und C2 die jeweils den Abgleichwiderständen W entgegengesetzten Pole gemeinsam an eine Zuleitung zur Gleichrichterröhre G angeschlossen sind. Beide Kondensatoren Cl, C2 sind durch ein Spannungsmeßgerät VI überbrückt, welches somit das Aufladungsgefälle zwischen diesen Kondensatoren und damit schließlich das Laufzeitverhältnis zwischen den beiden Pumpen P1 und P2 anzeigt. Auch dieses Meßgerät kann unmittelbar in Prozent Gasanteil geeicht werden, da die Kondensatoren C1 und C2 eine große Kapazität aufweisen und ebenso die Abgleichwiderstände W so groß gewählt sind, daß die Kondensatoren als Mittelwertbildner wirken und die praktisch erzeugte Aufladung einem jeweils zwischen den beiden Pumpen P1 und P2 vorhandenen Laufzeitverhältnis entspricht. In the same way, the drive winding A2 is also via a balancing resistor W a capacitor C2 connected in parallel, said rectifier tube also located in this circuit after the capacitor C2. So it follows that that of the two capacitors C1 and C2, the respective balancing resistors W opposite poles commonly connected to a feed line to the rectifier tube G. are. Both capacitors Cl, C2 are bridged by a voltmeter VI, which thus the charge gradient between these capacitors and thus ultimately shows the runtime ratio between the two pumps P1 and P2. This too The measuring device can be calibrated directly as a percentage of gas, as the Capacitors C1 and C2 have a large capacitance and so do the trimming resistors W so are chosen large that the capacitors act as averaging and the practical generated charge one between the two pumps P1 and P2 Runtime ratio corresponds.
Um das Spannungsverhältnis den zugeordneten Pumpen anpassen zu können, sind die beiden Kondensatoren C1 und C2 außer durch das Spannungsmeßgerät V1 auch durch einen hochohmigen Potentiometerwiderstand PW überbrückt, dessen verschiebbare Abzapfstelle an die Verbindungsstelle zwischen den beiden Kondensatoren C1 und C2 mit der Gleichrichterröhre G ebenfalls angeschlossen ist. In order to be able to adapt the voltage ratio to the assigned pumps, are the two capacitors C1 and C2 except through the voltmeter V1 as well bridged by a high-resistance potentiometer resistor PW, its movable Tap point at the junction between the two capacitors C1 and C2 with the rectifier tube G is also connected.
Statt der Kondensatoren C1, C2 dient zur Messung des Laufzeitverhältnisses zwischen den Pumpen P., und P3 als Mittelwertbildner eine Heizanordnung mit einer Heizdrahtspirale, deren (in Fig. 3) linker Zweig - über einen Abgleichwiderstand W - unmittelbar an das Wechselstromnetz NS angeschlossen ist, während deren anderer Zweig über das Relais R2 lediglich dann an das Wechselstromnetz NS angeschlossen ist, wenn die Pumpe P3 abgeschaltet, die Pumpe P2 jedoch eingeschaltet ist. Auf diese Weise werden die beiden Zweige der Heizdrahtspirale HS entsprechend dem Laufzeitverhältnis der beiden Pumpen P2, P, verschieden stark aufgeheizt. Dieser Temperaturunterschied wird über ein Thermoelement TE zur Erzeugung einer entsprechenden Thermoelementspannung ausgenutzt, die ihrerseits durch ein Spannungsmeßgerät V2 gemessen wird, welches da mit zur unmittelbaren Anzeige eines Gasanteiles ebenfalls in Prozent geeicht sein. kann. In dem Stromkreis des Thermoelementes befindet sich dabei schließlich in üblicher Weise noch ein Ahgleichwiderstand W. Instead of the capacitors C1, C2 it is used to measure the transit time ratio between the pumps P., and P3 as averaging a heating arrangement with a Heating wire spiral, whose (in Fig. 3) left branch - via a balancing resistor W - is directly connected to the alternating current network NS, while the other Branch via the relay R2 only then connected to the alternating current network NS is when pump P3 is off but pump P2 is on. on in this way, the two branches of the heating wire spiral HS are set according to the running time ratio of the two pumps P2, P, heated to different degrees. This temperature difference is used via a thermocouple TE to generate a corresponding thermocouple voltage exploited, which in turn is measured by a voltmeter V2, which as it is also calibrated in percent for the immediate display of a gas content be. can. Finally, there is in the circuit of the thermocouple in the usual way a balancing resistor W.
Zur Messung der Differenzlaufzeit zwischen den Pumpen P3 und P4 dient schließlich ein Zählwerk, welches z. B. nach Art eines selbst anspringenden Synchronuhrenzählers ausgebildet sein kann. Die Antriebsspule dieses Zählers Z liegt einerseits unmittelbar und anderseits über die Relais R1, R2 und R3 an dem Wechselstromnetz NS. Das Zählwerk Z kann damit nur umlaufen, wenn die Pumpen P1, P2 und P3 eingeschaltet, die Pumpe P4 jedoch abgeschaltet ist, und zeigt damit die Differenzlaufzeit zwischen den Pumpen P3 und P4 an und gibt auch auf diesem Wege Aufschluß über die an der zwischen den Pumpen P3 und P4 hefindlichen Absorptionsvorrichtun.g absorbierte Gasmenge. It is used to measure the differential running time between pumps P3 and P4 finally a counter which z. B. in the manner of a self-starting synchronous clock counter can be formed. The drive coil of this counter Z is on the one hand directly and on the other hand via the relays R1, R2 and R3 to the alternating current network NS. The counter Z can only rotate when the pumps P1, P2 and P3 are switched on, the pump However, P4 is switched off and thus shows the differential running time between the pumps P3 and P4 and also provides information about the at the between the Pumps P3 and P4 of the absorbing device absorbed amount of gas.
Der Zähler Z könnte auch statt als Synchronuhrenzähler als ein Wechselstrom-V ihrations-Periodenzähler ausgebildet sein. Die an den Spannungsmeßgeräten Vt und V2 gemessenen Werte können natürlich in üblicher Weise auch auf Registriergeräte, Fernschreiber, Fernanzeiger u. dgl. übertragen verden. AuRerdem könnte, falls dies gegehenenfalls zur Eichung der Anlage gewünscht wäre, unmittelhar hinter jeder Pumpe Pt, Po usw. auch ein zusätzlicher Gasmengenmesser angeordnet sein. The counter Z could also be an alternating current V instead of a synchronous clock counter theirations period counter be designed. The voltmeters Vt and V2 measured values can of course in the usual way also on recorders, Telegraph, remote display and the like can be transferred. Also could, if so If necessary, it would be desirable to calibrate the system, directly behind each pump Pt, Po, etc., an additional gas flow meter can also be arranged.
In der Zeichnung sind die Pumpen PX, P2 usw. schema.tisch als Zahnradpumpen dargestellt. Diese Pumpen könnten auch in irgendeiner anderen geeigneten Weise ausgeführt sein, z. B. auch als elektromagnetische Membranvibrationspumpen, und als Antriebe für die Gaspumpen können gleichartige Synchronmotoren dienen, die während ihrer vorzugsweise elektromagnetischen schlupffreien Einschaltung unter gleichbleibender Antriebslei stung eine gleichbleibende Förderleistung der Pumpen hewirken. In the drawing, the pumps PX, P2 etc. are schematically shown as gear pumps shown. These pumps could also be implemented in any other suitable manner be e.g. B. also as electromagnetic diaphragm vibration pumps, and as drives for the gas pumps similar synchronous motors can be used during their preferably electromagnetic slip-free engagement with constant Antrieblei stung result in a constant delivery rate of the pumps.
Claims (20)
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DEF20333A DE1040284B (en) | 1953-05-18 | 1953-05-18 | Method and device for automatic gas analysis |
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DE (1) | DE1040284B (en) |
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