DE1100336B - Vorrichtung zum Messen des Kohlensaeuregehaltes der Luft durch Bestimmung des bei ihrer Absorption entstandenen Unterdruckes - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Messen des Kohlensäuregehaltes der Luft durch Bestimmung des bei ihrer Absorption entstandenen Unterdruckes Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen des KohlenTsäuregehaltes der Luft, insbesondere der Atmungsiluft. Bisher bediente man sich zu diesem Zweck eines Analysenapparates, des sogenannten »Orsat«, bei dem man eine abgemessene Luftmenge mit einem flüssigen Absorptionsmittel für Kohlensaure, z. B. Kalilauge, in innige Berührung bringt und nach der Absorption der Kohlensäure die Volumenverminderung in einem graduierten Meßgefäß feststellt. Diese Geräte sind kostspielig und nicht bruchsicher. Die Messung nach diesem Verfahren dauert mehrere Minuten. Es ist deshalb schwierig, einen wechselnden Zustand des CO2-Gehaltes durch häufige Messungen zu kontròllieren Die Messung nach dieser Art ist an manchen Orten, z. B. in Bergwerken oder engen geschlossenen Räumen, kaum durchzuführen.
• Aus diesem Grunde ist man dazu übergegangen, ein Verfahren anzuwenden, bei dem in einem dosenähnlichen Behälter eine bestimmte Luftmenge abgesperrt ist, die auf ein flüssiges Absorptionsmittel, z. B. Kalilauge, einwirkt, das auf einem saugfähigen Trägerstoff untergebracht ist. Die in der Dose enthaltene Luft gibt ihre Kohlensäure nach einiger Zeit an das flüssige Absorptionsmittel ab, und der entstehende Unterdruck zeigt die Volumenverminderung an, die durch die Absorption entstanden ist. Der Unterdruck kann mit einem empfindlichen Manometer gemessen werden.
• Die Apparatur für dieses Verfahren ist nicht so empfindlich gegen mechanische Verletzungen und gegen Bruch, aber die einzelnen Messungen dauern ebenfalls verhältnismäßig lange, weil die Absorption der Kohlensäure aus der in der Dose ruhenden Luft in dem flüssigen Absorptionsmittel nur langsam vor sich geht.
• Es sind auch Vorrichtungen bekannt, bei denen die kohlensäurehaltige Luft mittels einer Pumpe mit bestimmtem Hubvolumen in einem mit trockenem Absorptionsmittel gefüllten Raum eingeleitet und von der Absorptionsmasse absorbiert wird. Auch diese Apparate zeigen im Betrieb den Nachteil, daß die Messung des bei der Absorption entstehenden Unterdruckes und damit die Bestimmung des Kohlensäuregehalts längere Zeit dauert, weil die in dem Meß- und Absorptionsgefäß nach der Einleitung ruhende kohlensäurehaltige Luft nur langsam ihre Kohlensäure an das Absorptionsmittel abgibt, weil keine Konvektion vorhanden ist, die die Kohlensäuremoleküle an die Körner der Absorptionsmasse heranbringt. Bei einer bekannten Vorrichtung, die in ihrem Absorptionsgefäß ein flüssiges Absorptionsmittel enthält, ist es notwendig, daß der Flüssigkeitsbehälter geschüttelt wird, weil sonst die Oberfläche der Absorptionsfiüssigkeit nicht ausreichen würde, um die Kohlensäure in erträglicher Zeit zu binden. Solche Apparate eignen sich natürlich für die Kohlensäurebestimmung nur, wenn einzelne Bestilmmungen gemacht werden sollen, nicht aber wenn die Apparate dem Dauerbetrieb dienen sollen.
• Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, die beschriebenen Nachteile zu vermeiden. Die Vorrichtung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen von zwei Dreiweghähnen begrenzten Meßraum, der aus einem Meßbehälter, dem Hubraum der Fördereinrichtung und der Zu- und Ableitung besteht An diesem Meßraum ist ein Feuchtigkeitsgefäß und ein mit trockenem Alkali gefülltes Absorptionsgefäß angeschlossen. Durch zwei Dreiweghähne lassen sich das Meßsystem und der eigentliche Meßraum miteinander verbinden derart, daß eine Ringanordnung gebildet wird, in der die in den Meßraum angesaugte Luft durch Betätigung der Fördereinrichtung im Kreislauf so lange geführt wird, bis ein gleichbleibender Unterdruck in dem Ringsystem sich ausgebildet hat, der sich dann ablesen läßt und zur Bestimmung des Kohlensäuregehaltes der Luft dient.
• Als Fördereinrichtung für diesen Zweck eignet sich am besten eine mit Wechselstrom betriebene Magnetmembranpumpe mit großer Hubzahl und kleinem Hubvolumen. Außerdem ist es nach der Erfindung so eingerichtet, daß die beiden Dreiweghähne, die den Meßraum mit dem Absorptionssystem verbinden oder von ihm trennen, sich durch einen einzigen Hebel bedienen lassen, der mit dem'Schalter der Membranpumpe verbunden ist und das Ein- und Ausschalten der Pumpe zu den richtigen Zeiten bewirkt. Es empfehlt sich, einen oder beide Dreiweghähne mit einem Längsschlitz am Hahnkücken zu versehen. Durch diesen Schlitz steht der Absorpüonsraum während der Beladung und der Ausspülung des Meßraumes zum Druckausgleich mit der Außenluft in Verbindung.
• Die Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung der Erfindungsapparatur. In Abb. 1 ist der Meßraum dargestellt durch ein Meßgefäß 1, durch den Hubraum einer von Wechselstrom betriebenen Membran-Pumpe 2 und den Zu- und Ableitungen 3 bzw. 4 zu diesen Räumen. Der gesamte Meßraum liegt zwischen zwei Dreiweghähnen 5 und 6. Beim Durchspülungsvorgang sind die Hahnkücken so eingestellt, daß die zu prüfende Luft mittels der Pumpe 2 durch den Eingangsstutzen 7 angesaugt und durch den Abgangsstutzen 8 wieder abgeführt wird. Wenn die Durchspülung vollendet ist, werden beide Dreiweghähne zugleich umgestellt, so daß eine Ringleitung entsteht, die außer den genannten Räumen noch die mit Glaswolle gefüllte Feuchtungsvorrichtung 9 und das mit Natronkalkkörnern gefüllte Absorptionsgefäß 10, ebenso die Zuleitung 11 und die Ableitung 12 einschließt. Während des Umstellens der Hähne ist der Inhalt des gesamten Ringleitungssystems gegenüber der Außenluft druckenlastet. Das kann so geschehen, daß die Hahnkücken eine nach außen führende Längsbohrung aufweisen. Ebenso ist die Förderpumpe 2 während dieser Zeit stillgelegt In der Zeichnung ist der Weg, den die Spülluft nimmt, mit ausgezeichneten Pfeilen markiert, während der Weg der Luft in der Ringleitung mit gestrichelten Pfeilen dargestellt ist.
• Die Luft wird nunmehr durch die Pumpe 2 im Kreislauf umgewälzt, und die Kohlensäure und der Wasserdampf werden im Absorptionsgefäß 10 absorbiert. Hierbei entsteht in dem Ringleitungssystem ein Unterdruck, der an dem Manometer 13 abgelesen werden kann. Dieser Unterdruck zeigt die durch die Absorption der Kohlensäure erzeugte Volumenverminderung und dadurch den CO2-Gehalt der Prüfluft an.
• Zur gleichzeitigen Umstellung der Dreiweghähne und der Betätigung der Schließ- und Offnungskontakte für die Einschaltung und Stillegung der Pumpe dient eine Vorrichtung, wie sie in Abb. 2 dargestellt ist. Hier sind die beiden Dreiweghähne 5 und 6 neben einander angeordnet. Die Betätigung der Hebel 14 und 15 dieser Hähne erfolgt dadurch, daß die Hebelenden durch eine Parallelführung 17 mit einem Griff 16 in Verbindung stehen. Außerdem ist an dem Griff 16 eine Kontaktfeder befestigt, die beiderseits der Hebelseiten herausragt und die Kontakte 18 bzw. 19 des Stromkreises 20 schließt und öffnet Die dargestellte Einstellung zeigt den Stand beim Ausspülen der Apparatur.
• PATENTANSPRt>CHE 1. Vorrichtung zum Messen des Kohlensäuregehaltes der Luft durch Bestimmung des bei ihrer Absorption an einem trockenen Absorptionsmittel in einem abgesperrten Raum entstehenden Unterdruckes, gekennzeichnet durch einen von zwei Dreiweghähnen begrenzten Meßraum, der aus einem Meßbehälter, dem Hubraum der Fördereinrichtung und der Zu- und Ableitung besteht und einer aus einem Feuchtungsgefäß und einem mit trockenem Alkali gefüllten Absorptionsgefäß bestehenden Absorptionseinrichtung, die an die beiden Dreiweghähne mit Leitungen hintereinander angeschlossen sind, derart, daß eine Ringanordnung gebildet und die zu prüfende Luft, nachdem sie dem Meßraum bis zu seiner völligen Ausspülung zugeführt wurde, nach dem Öffnen der Dreiweghähne in dem Ringsystem bis zum Auftreten eines gleichbleibenden, durch eine Druckmeßeinrichtung bestimmbaren Unterdruckes im Kreis umgewälzt wird.

Claims (1)

1. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung aus einer von Wechselstrom betriebenen Magnetmembranpumpe mit kleinem Hub besteht und daß die beiden Dreiweghähne dicht beieinander angeordnet sind und sich durch einen Hebel bedienen lassen, der mit dem Schalter der Membranpumpe verbunden ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 308 005; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 688 085.