DE1120773B

DE1120773B - Geraet zum Nachweis von Halogengasen

Info

Publication number: DE1120773B
Application number: DEL36784A
Authority: DE
Inventors: Richard Lottenbach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-08-08
Filing date: 1960-08-08
Publication date: 1961-12-28

Description

Gerät zum Nachweis von Halogengasen Es sind zahlreiche Vorrichtungen und Geräte zum Nachweis von Halogengasen bekannt, die als Lecksucher an Halogengas enthaltenden Gefäßen und Röhren, z. B. bei Kühlschränken, oder als Leckanzeiger bei Vakuumeinrichtungen dienen. Die bekannten Vorrichtungen zum Nachweis von Halogengas benutzen eine geheizte Diode mit einer Platinanode, welche Zusätze von Alkalimetallen aufweist. Solche Dioden geben an einer Gleichspannung liegend, in reiner Luft einen schwachen Grundstrom, der bei Eintreffen von Halogengas stark ansteigt. Üblicherweise sind die Elektroden als zwei ineinanderliegende Röhren ausgebildet, die vom Meßgas in der Achsrichtung durchströmt werden, und die Elektroden sind auf einem Glasfuß befestigt in ein Leitungsrohr eingebaut.
Halogengas-Indikatoren der genannten Art gestatten zwar bei hohem Vakuum geringste Mengen von Halogengas anzuzeigen, indem der Ionenstrom auf den zehn- bis hundertfachen Wert ansteigen kann, aber die Zeitkonstante ist relativ groß, d. h., der Ionenstrom steigt nicht plötzlich an, sondern allmählich und beim Verschwinden des Halogengases sinkt der Ionenstrom nur langsam ab. Dieser Umstand wirkt bei Lecksuchern insofern nachteilig, als die Eingrenzung eines Lecks viel Zeit und Geschicklichkeit erfordert. Zudem sind die bekannten Lecksucher mit geheizter Platinanode teuer und wenig robust. Sie sind eher für laborielle Einrichtungen geeignet und weniger geeignet für Werkstattprüfungen und Unterhaltskontrollen, z. B. von Kühlschränken.
Die Erfindung bezweckt einen Indikator für Halogengas zu schaffen, der billig herstellbar, und handlich im Gebrauch ist und eine robuste Behandlung verträgt, und dessen Ionenstrom bei Anwesenheit von Halogengas plötzlich sehr steil ansteigt.
Die Erfindung betrifft daher ein Gerät zum Nachweis von Halogengasen, mit zwei an Gleichspannung liegenden Elektroden und einer Heizwicklung, welches durch einen Isolierkörper gekennzeichnet ist an welchem die beiden Elektroden anliegen und welcher durch die Heizwicklung auf die halbleitende Grenztemperatur geheizt ist, derart, daß zwischen den Elektroden ein Nullstrom fließt, der bei Auftreten von Halogengas plötzlich sprunghaft geändert wird.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Ausführungsform eines Indikators im Schnitt, Fig. 2 eine andere Ausführungsform im Schnitt.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 dient als Isolierkörper ein Porzellanrohr 11, auf dessen Außenfläche eine Heizwicklungl2 und auf dessen Innenfläche eine Elektrode 13 angebracht ist. Die Heizwicklung 12 ist an eine Transformatorwicklung 14 angeschlossen und heizt den Isolierkörper 11 auf Rotglut. Die Heizwicklungl2 dient gleichzeitig auch als Elektrode, indem die Transformatorwicklung 14 eine Mittelanzapfung 15 aufweist, die mit dem einen Pol einer Batterie 16 verbunden ist, während der andere Pol der Batterie 16 mit der Elektrode 13 verbunden ist. Dadurch, daß der Isolierkörper auf Rotglut erhitzt ist, befindet sich das Material im Bereich der halbleitenden Grenztemperatur.
Auf oder oberhalb dieser Grenztemperatur erhöht die kalorische Energie die Anzahl der freien Elektronen der Leitungsbänder, wodurch eine teilweise Leitfähigkeit des Materials auftritt. Dadurch stellt sich ein minimaler Grundstrom ein, der mittels eines Mikroamperemeters 17 beobachtbar ist. Dieser Grundstrom wird wesentlich verstärkt, wenn Ionen die eine z. B. äußere Halbleiterfläche treffen, was der Fall ist, wenn Halogengas auftritt. Dann dringen freie Ionen bei dieser Temperatur adsorptiv in das Halbleitergitter ein und erzeugen dort Leitungsstörstellen, welche das Ansteigen des Stromes bewirken. Man kann auch sagen, daß durch das Auftreten von Halogengas der Durchgangswiderstand des Isolierkörpers zwischen den Elektroden sprunghaft geändert wird. Ebenso sprunghaft ändert sich aber auch der Oberflächenwiderstand des Isolierkörpers.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind auf einem Porzellanrohr 21 zwei ringförmige Elektroden 22, 23 angeordnet, die an der Spannung einer Batterie 24 liegen. An der Innenwand des Porzellanrohres 21 liegt eine Heizwicklung 25, die an eine Wechselstromquelle anzuschließen ist, und den Isolierkörper 21 auf Rotglut heizt. Es tritt dann ein Grundstrom zwischen den beiden Elektroden 22, 23 auf, der mit einem Mikroamperemeter 26 gemessen wird. Bei Anwesenheit von Halogengas wird die Oberflächenleitfähigkeit zwischen den Elektroden22, 23 sprunghaft geändert, und der Grundstrom steigt plötzlich stark an.
An Stelle eines Porzellanrohres kann der Isolierkörper auch aus einem Quarzrohr oder aus anderem Isoliermaterial bestehen und das Material der Elektroden ist für den Indikationseffekt ohne Einfluß. Gemäß der Erfindung können Geräte zum Nachweis von Halogengasen in robuster Form und zu billigem Preis gebaut werden, deren Zeitkonstante kleiner ist als bei den bisher bekannten Geräten mit geheizter Platinanode. Der Isolierkörper wird zweckmäßig wie gezeichnet in einem Rohr 27 angeordnet, durch welches das aufzuspürende Halogengas zugeführt wird. Infolge der robusten Bauweise ist das Gerät bei der Montage und Überwachung von Kältemaschinen, insbesondere von Kühlschränken, für die Leckkontrolle besonders geeignet.

Claims

PATENTANSPRUCHE: 1. Gerät zum Nachweis von Halogengasen, mit zwei an Gleichspannung liegenden Elektroden und einer Heizwicklung, gekennzeichnet durch einen Isolierkörper, an welchem die beiden Elektroden anliegen und welcher durch die Heizwicklung auf die halbleitende Grenztemperatur geheizt ist, derart, daß zwischen den Elektroden ein Grundstrom fließt, der beim Auftreten von Halogengas plötzlich sprunghaft geändert wird.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper ein Rohr (11 bzw.

21) ist.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden (22, 23) an derselben Rohrobertläche und die Heizwicklung (25) an der anderen Rohroberfläche liegen, und durch das Vorhandensein von Halogengas der Oberflächenwiderstand des Isolierrohres (21) zwischen den Elektroden (22, 23) sprunghaft geändert wird.
4. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden (12, 13) an verschiedenen Rohrflächen liegen und durch das Vorhandensein von Halogengas der Durchgangswiderstand des Isolierrohres (11) zwischen den Elektroden (12, 13) sprunghaft geändert wird.
5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwicklung (12) als Elektrode benutzt wird, indem sie mittels eines symmetrischen Spannungsteilers (14, 15) an die Gleichspannungsquelle (16) angeschlossen ist.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler die Sekundärwicklung eines Transformators (14) ist.
7. Gerät nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (11 bzw. 21) aus Porzellan besteht.
8. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper aus Quarz besteht.