DE1078789B

DE1078789B - Magnetischer Sauerstoffmesser

Info

Publication number: DE1078789B
Application number: DES61436A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Alfred Naumann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-01-22
Filing date: 1959-01-22
Publication date: 1960-03-31

Description

Magnetischer Sauerstoffmesser Bei den bekannten, nach dem Hitzdrahtverfahren arbeitenden magnetischen Sauerstoffmessern wird das zu untersuchende Gas in abgeschlossenen Kammern innerhalb eines magnetischen Feldes durch die Joulsche Wärme eines stromdurchflossenen Drahtes erhitzt.
Wenn das zu untersuchende Gas Sauerstoff enthält, bildet sich eine zusätzliche Gasströmung aus, deren Stärke mit Hilfe einer als Meßdraht bezeichnetenHitzdrahtsonde gemessen wird. Bei einer bekannten Ausführungsform von magnetischen 5 auerstoflinessern sind die Heizdrähte derart in einem inhomogenen magnetischen Feld angeordnet, daß der freie thermische Konvektionsstrom der beheizten Gase bei Anwesenheit von Sauerstoff durch das Magnetfeld unterstützt und verstärkt wird. Die Stärke des magnetischen Antriebs ist ein Maß für den Gehalt an Sauerstoff. Bei diesen Geräten ist bereits vorgeschlagen worden, die Meßdrähte oberhalb der Heizdrähte anzuordnen, so daß der an den Heizdrähten aufsteigende Konvektionsstrom=des zu untersuchenden Gases auf die Meßdrähte trifft und deren Abkühlungsverhältnisse beeinflußt.
Derartige Geräte sind sehr empfindlich gegen Neigungsänderungen und Störungen durch Umwelteinflüsse. Schon geringe seitliche Verschiebungen der Meßdrähte können erhebliche Meßfehler verursachen.
Es hat sich gezeigt, daß ein solches Gerät wesentlich genauer arbeitet und unempfindlicher gegen Störungen ist, wenn gemäß der Erfindung die Meßdrähte, bezogen auf die freie thermische Konvektionsströmung des beheizten Gases, unterhalb der Heizdrähte angeordnet sind. Zweckmäßig wird eine schachtförmige Meßkammer mit vorzugsweise rechteckigem Querschnitt zwischen langgestreckten zugespitzten Magnetpolen angeordnet. Die Meß drähte befinden sich dabei unterhalb einer durch die Pole gedachten Mittelebene, während die Heizdrähte oberhalb dieser Ebene liegen.
Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen gemäß der Erfindung aufgebauten Einrichtung zeigt die Zeichnung in rein schematischer Darstellung. Zwischen den von einem Permanentmagneten 1 erregten langgestreckten und dachförmig zugespitzten Magnetpolen 2 und 3 liegt eine prismatische Meßkammer4 mit rechteckigem Querschnitt. Zwei Drähte 5 und 6 in bifilarer Anordnung dienen der Beheizung des zu untersuchenden Gases und liegen oberhalb einer durch die Spitzen der Polschuhe zu denkenden Ebene. Die Kammer 4 wird durch nicht dargestellteBeströmungsschlitze, beispielsweise im Boden der Kammer, mit dem zu untersuchenden Gas gefüllt, das durch einen weiteren nicht dargestellten Schlitz die Kammer verläßt. Die Beströmung der Kammern muß so erfolgen, daß hierdurch an den Drähten keine merkliche, die Messung beeinflussende Strömungsgeschwindigkeit auftritt. Das durch die Drähte 5 und 6 erhitzte Gas steigt in der schacht- förmigen Kammer nach oben auf und strömt zu beiden Seiten an den Wänden herab. Enthält das Gas Sauerstoff, so wird dieser thermische Konvektionsstrom durch den magnetischen Antrieb stark vergrößert.
Unterhalb der durch die Spitzen der Pole 2 und 3 zu denkenden Ebene liegen zwei Meßdrähte 7 und 8, ebenfalls in bifilarer Anordnung. Diese Meßdrähte sind als Hitzdrahtsonden ausgebildet und liegen in bekannter Weise in einer Brückenschaltung. Entsprechend dem Gehalt des zu untersuchenden Gases an Sauerstoff werden die Meßdrähte 7 und 8 von dem aufsteigenden kühlen Gasstrom abgekühlt. Als Vergleichs drähte in mindestens einem anderen Brückenzweig werden Meßdrähte in gleichartiger geometrischer Anordnung verwendet, die in gleicher Weise in einer vollständig gleichartig aufgebauten Kammer unterhalb der Heizdrähte angeordnet sind. Diese Kammer wird jedoch nicht von einem magnetischen Feld durchsetzt. In an sich bekannter Weise können zwei Meßkammern verwendet werden, die von einem Magnetfeld durchsetzt werden, und zwei Vergleichskammern ohne Magneten.
Die Meßdrähte der Meß- und Vergleichskammern bilden dann die Zweige einer Wheatston'schen Brücke.

Claims

PATENTANSPROcHE: 1. Magnetischer Sauerstoffmesser nach dem Hitzdrahtverfahren mit innerhalb des eu untersuchenden Gasgemisches ausgespannten elektrisch getrennten Hei.z- und Meßdrähten, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßdrähte, bezogen auf die freie thermische Konvektionsströmung des beheizten Gases, unterhalb der Heizdrähte angeordnet sind.
2. Magnetischer Sauerstoffmesser nach Anaspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine schachtförmige prismatische Meßkammer mit vorzugsweise rechteckigem Querschnitt zwischen langgestrecken zugespitzten Magnetpolen angeordnet ist und die Meßdrähte unterhalb der Mittelebene durch die Pole, die Heizdrähte dagegen oberhalb liegen 3. - Magnetischer Sauerstoffmesser nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch je zwei bifilar angeordnete Heizdrähte und Meßdrähte.