DE1179734B

DE1179734B - Device for measuring the thermal conductivity of liquids

Info

Publication number: DE1179734B
Application number: DEC25708A
Authority: DE
Inventors: Salomon Elberg; Roger Bessouat
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1960-12-16
Filing date: 1961-12-09
Publication date: 1964-10-15
Also published as: LU40941A1; FR1284569A; BE611403A; GB945077A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: G Ol kBoarding school Kl .: G Ol k

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag: Auslegetag: Number:
File number:
Registration day: Display day:

Deutsche Kl.: 42 i-12/02German class: 42 i-12/02

1179 734
C 25708IX b / 42 i
9. Dezember 1961
15. Oktober 19641179 734
C 25708IX b / 42 i
December 9, 1961
October 15, 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung der Wärmeleitfähigkeit von Flüssigkeiten mit einer in die Flüssigkeit einzutauchenden, aus Widerstandsmaterial bestehenden Meßsonde, die in einem Zweig einer Wheatstone-Brücke liegt, an welcher Meßvorrichtungen zur Bestimmung der Widerstandsänderung vorgesehen sind.The invention relates to a device for measuring the thermal conductivity of liquids with a measuring probe made of resistance material to be immersed in the liquid, which in a branch of a Wheatstone bridge, on which measuring devices for determining the change in resistance are provided.

Es ist bekannt, die Wärmeleitfähigkeit einer Flüssigkeit durch Messung des Wärmestromes zu bestimmen, der im stationären Zustand zwischen zwei durch die *° zu untersuchende Flüssigkeit voneinander getrennten parallelen Platten vorhanden ist. Der wesentliche Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht in der Schwierigkeit, den Einfluß der natürlichen Konvektion zu neutralisieren.It is known to determine the thermal conductivity of a liquid by measuring the heat flow, that in the steady state between two by the * ° liquid to be examined is provided with separate parallel plates. The essential one The disadvantage of this known method is the difficulty in preventing the influence of natural convection to neutralize.

Zur Feststellung etwaiger Abweichungen in der Wärmeleitfähigkeit zweier strömender Gase ist es ferner bekannt, in vier paarweise von den beiden Gasen durchströmten Kammern Widerstandsdrähte anzuordnen, die in verschiedenen Zweigen einer Wheatstone-Brücke liegen. Ändert sich die Wärmeleitfähigkeit eines der beiden Gase, so ergibt sich im Nullzweig der Brücke ein der Abweichung entsprechender Meßstrom. Dieses Verfahren gestattet jedoch nicht ohne weiteres eine Bestimmung des Absolutwertes der Wärmeleitfähigkeit der beiden Gase.It is used to determine any deviations in the thermal conductivity of two flowing gases also known, resistance wires in four chambers through which the two gases flow in pairs to arrange, which are in different branches of a Wheatstone bridge. The thermal conductivity changes one of the two gases, then in the zero branch of the bridge there is one that corresponds to the deviation Measuring current. However, this method does not allow a straightforward determination of the Absolute value of the thermal conductivity of the two gases.

Es sind ferner Meßverfahren bekannt, bei welchen zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit Ausgleichsvorgänge benutzt werden. Bei einem dieser bekannten Verfahren ist in die Flüssigkeit ein Widerstandsdraht eingetaucht, der plötzlich an Spannung gelegt wird. Der Draht erhitzt sich hierdurch, wobei der zeitliche Temperaturanstieg des Drahtes von der Wärmeleitfähigkeit der ihn umgebenden Flüssigkeit abhängt. Bei einem anderen ähnlichen Verfahren wird ein auf eine bestimmte Temperatur vorgewärmtes Prüfgerät in die zu untersuchende Flüssigkeit getaucht, wobei durch Messung der Zeit, die das Prüfgerät zur Abkühlung auf eine bestimmte Temperatur benötigt, ein Näherungswert für die Wärmeleitfähigkeit der Flüssigkeit ermittelt wird.Measurement methods are also known in which compensation processes are used to determine the thermal conductivity. With one of these well-known In the process, a resistance wire is immersed in the liquid, and a voltage is suddenly applied. The wire heats up as a result, whereby the temperature rise of the wire over time depends on the thermal conductivity depends on the liquid surrounding it. Another similar procedure uses an on A test device preheated to a certain temperature is immersed in the liquid to be examined, whereby by measuring the time it takes the test device to cool down to a certain temperature, an approximate value for the thermal conductivity of the liquid is determined.

Diese mit Ausgleichsvorgängen arbeitenden Methoden besitzen gegenüber den im stationären Zustand arbeitenden Verfahren den Vorteil, daß sie rasch durchgeführt werden können und nur eine kleine Flüssigkeitsmenge erfordern. Zur genauen Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit ist dabei jedoch eine Vorrichtung notwendig, die den Temperaturanstieg des Drahtes bzw. des sonstigen Prüfelementes in Abhängigkeit von der Zeit rasch und genau aufzeichnet. Diese Kurve muß dann auf einen logarithmischen Maßstab übertragen werden, damit der Anstieg beVorrichtung zur Messung der Wärmeleitfähigkeit von FlüssigkeitenThese methods, which work with equalization processes, have the opposite of those in the steady state working methods have the advantage that they can be carried out quickly and only a small one Require amount of fluid. However, there is a device for the precise determination of the thermal conductivity necessary, which depends on the temperature rise of the wire or the other test element records of the time quickly and accurately. This curve must then be logarithmic Scale to be transferred so that the increase beDevice for measuring thermal conductivity of liquids

Anmelder:Applicant:

Commissariat ä l'Energie Atomique, ParisCommissariat a l'Energie Atomique, Paris

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. R. Beetz und Dipl.-Ing. K. Lamprecht, Patentanwälte, München 22, Steinsdorfstr. 10Dipl.-Ing. R. Beetz and Dipl.-Ing. K. Lamprecht, Patent Attorneys, Munich 22, Steinsdorfstr. 10

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Salomon Eiberg,Salomon Eiberg,

Roger Bessouat, Grenoble, Isere (Frankreich)Roger Bessouat, Grenoble, Isere (France)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Frankreich vom 16. Dezember 1960 (847 198)France of December 16, 1960 (847 198)

stimmt werden kann. Sowohl bei der Registrierung als auch bei der späteren Übertragung und Auswertung treten jedoch leicht Fehler auf.can be true. Both during registration and later transfer and evaluation however, errors are easy to occur.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Mängel der bekannten, nichtstationär arbeitenden Ausführungen eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu entwickeln, die mit verhältnismäßig einfachen Mitteln eine rasche und genaue automatische Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit einer Flüssigkeit gestattet.The invention is therefore based on the object of providing a device while avoiding the shortcomings of the known, non-stationary working designs of the type mentioned to develop that with relatively simple means a quick and allows accurate automatic determination of the thermal conductivity of a liquid.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an die die Meßspannung liefernden Diagonalpunkte der Brücke über einen Verstärker ein Differenzierschaltkreis angeschlossen ist, an dessen Ausgangsklemmen ein Potentiometer geschaltet ist, daß zwischen einem der festen Kontakte des Potentiometers und dem beweglichen Kontakt die Anzeigeoder Registriervorrichtung eingeschaltet ist und daß Mittel vorgesehen sind, die den beweglichen Potentiometerkontakt mit konstanter Geschwindigkeit bewegen, und Mittel, die die Speisequelle und den beweglichen Potentiometerkontakt gleichzeitig einschalten. According to the invention, this object is achieved in that the diagonal points supplying the measurement voltage A differentiating circuit is connected to the bridge via an amplifier, at its output terminals a potentiometer is connected that between one of the fixed contacts of the potentiometer and the movable contact, the display or registration device is switched on and that Means are provided which move the movable potentiometer contact at a constant speed, and means which switch on the supply source and the movable potentiometer contact simultaneously.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail with reference to the drawings using an exemplary embodiment. It shows:

Fig. 1 ein Diagramm, aus dem die der Sonde zugeführte Leistung in Abhängigkeit von der Zeit ersichtlich ist,1 shows a diagram from which the power supplied to the probe as a function of time can be seen is,

Fig. 2 ein Diagramm, das den zeitlichen Temperaturanstieg der Sonde veranschaulicht,Fig. 2 is a diagram showing the temperature rise with time the probe illustrates

409 707/167409 707/167

3 43 4

F i g. 3 ein Prinzipschema der erfindungsgemäßen Messung genau ist, muß der Stromverbrauch derF i g. 3 is a schematic diagram of the measurement according to the invention, the power consumption must be the

Meßvorrichtung, Meßdiagonale sehr gering sein; aus diesem GrundeMeasuring device, measuring diagonal be very small; For this reason

F i g. 4 ein Diagramm, das die zeitliche Spannungs- besitzt der Verstärker 5 eine hohe Eingangsimpedanz,F i g. 4 is a diagram showing the voltage over time, the amplifier 5 has a high input impedance,

änderung wiedergibt, Die Speisequelle 4 wird synchron mit dem beweg-changes, the supply source 4 is synchronized with the moving

F ig. 5 einen Schnitt durch eine Ausführungsform 5 liehen Kontakt 10 des Potentiometers 9 eingeschaltet,Fig. 5 a section through an embodiment 5 borrowed contact 10 of the potentiometer 9 switched on,

der neuen Meßvorrichtung. und zwar mit Hilfe eines (nicht dargestellten) Kontakt-the new measuring device. with the help of a (not shown) contact

ßei dem klassischen Meßverfahren wird — wie gebers, der auf derselben Achse wie das Potentio-In the classic measuring method - like the encoder, which is on the same axis as the potentiometer

eingangs dargelegt — einem in die zu untersuchende meter 9 angeordnet ist.explained at the outset - one in which meter 9 to be examined is arranged.

Flüssigkeit eingetauchten Platindraht plötzlich eine Bezeichnet man mit r₀ den gesamten Widerstands-Leistung zugeführt, die eine Temperaturerhöhung des i° wert des Potentiometers und mit r den Widerstand Drahtes bewirkt. Fig. 1 zeigt diese Leistung in Ab- entsprechend dem zu einem bestimmten Zeitpunkt/ hängigkeit von der Zeit; man erkennt, daß ein plötz- vom beweglichen Kontakt 10 überstrichenen Winkellicher Leistungssprung auftritt. Bezeichnet man mit bereich, so ergibt sich: Λ Θ die Temperaturerhöhung des Drahtes, so zeigt _r die in F ig. 2 wiedergegebene Kurve den Temperatur- 15 ¹^ ^¹ '· anstieg in Abhängigkeit vom natürlichen Logarithmus ° der Zeit (In /). Diese Kurve weist nacheinander einen K ist eine Konstante.Liquid immersed platinum wire suddenly a designated one with r ₀ the total resistance power supplied, which causes a temperature increase of the i ° value of the potentiometer and with r the resistance wire. 1 shows this performance as a function of that at a specific point in time / as a function of time; it can be seen that a sudden angular power jump, swept by the movable contact 10, occurs. If one denotes with range, then the following results: Λ Θ the temperature increase of the wire, then _r shows the in Fig. 2 again given curve the temperature 15 ^ ¹ ^ ¹ '· increase in dependence on the natural logarithm ° of the time (in /). This curve shows successively a K is a constant.

gekrümmten Anfangsbereich, einen mit konstanter Wenn infolgedessen im Augenblick der Messungcurved starting area, one with constant if consequently at the moment of measurement

Steigung s verlaufenden mittleren Teil und einen an den Meßklemmen der Diagonale der Brücke einSlope s running middle part and one at the measuring terminals of the diagonal of the bridge

weiteren Teil auf, der sich asymptotisch einer parallel 20 Signal e erscheint, so ergibt sich an den Klemmenanother part that appears asymptotically to a parallel signal e , then results at the terminals

zur Zeitachse liegenden, dem stationären Betrieb der Vorrichtung 12 eine Spannung U: to the time axis, the stationary operation of the device 12 is a voltage U:

entsprechenden Geraden nähert. Bezeichnet man mit .approaches the corresponding straight line. Is called with.

λ die Wärmeleitfähigkeit der Flüssigkeit und mit q V = AB-Kt, (1) λ is the thermal conductivity of the liquid and with q V = AB-Kt, (1)

die Leistung pro Längeneinheit des Drahtes, so ist d/is the power per unit length of the wire, then d /

die Steigung5· der Kurve gemäß Fig. 2 gleich dem 25 d.h. nach Umformungthe slope 5 · of the curve according to Fig. 2 is equal to 25, i.e. after reshaping

Ausdruck: H e Expression: H e

ά(ΔΘ) q U=AB-K (2) ά (ΔΘ) q U = AB-K (2)

s= = -—■- . d(ln/) s = = -— ■ -. d (ln /)

Da nun de = C · I · d R ist, wobei dR die zeitlicheSince now de = C · I · d R , where dR is the temporal

Hieraus läßt sich die Wärmeleitfähigkeit λ der 3° Widerstandsänderung der Sonde und C eine Kon-Flüssigkeit ohne weiteres bestimmen, wenn s und q stante der Brücke bedeutet, läßt sich diese Gleichung bekannt sind. auch schreiben:From this the thermal conductivity λ of the 3 ° change in resistance of the probe and C a con-liquid can easily be determined, if s and q mean constant of the bridge, this equation can be known. also write:

Gemäß der Erfindung wird nun automatisch die ^R According to the invention, the ^ R

Steigungs der Kurve ΔΘ =f (In?) bestimmt, und de = C-I- -d(/16>).The slope s of the curve ΔΘ = f (In?) Is determined, and de = CI- -d (/ 16>).

zwar mit Hilfe eines Schaltkreises, der das Produkt 35 ^ ' with the help of a circuit that produces the product 35 ^ '

A(AQ\ Λ(ΛΘΛ Nach Einsetzung dieses Wertes de in die Gleichung A (AQ \ Λ (ΛΘΛ After inserting this value de into the equation

-—■ = / · — (2) ergibt sich-— ■ = / · - (2) results

din/ dt j^ ά(ΔΘ) din / dt j ^ ά (ΔΘ)

mißt. Die Bestimmung von ΔΘ wird durch Messung U = ABKCI · ■ -■ -----. (3)measures. ΔΘ is determined by measuring U = ABKCI · ■ - ■ -----. (3)

der mit der Temperaturerhöhung verknüpften Wider- 40 ά(Δθ) d(ln /)the resistance associated with the increase in temperature 40 ά (Δθ) d (ln /)

Standsänderung der Sonde durchgeführt. Der Widerstand R der Sonde bei der Temperatur©,Change of position of the probe carried out. The resistance R of the probe at temperature ©,

F i g. 3 zeigt das Prinzipschema der erfindungs- die Leistung 9, die pro Längeneinheit des Drahtes gemäßen Vorrichtung. Eine Sonde 1 aus Platindraht geliefert wird, der Strom / in der Sonde und die ist in die Flüssigkeit 2 eingetaucht, deren Wärme- Länge I₀ des Drahtes bei der Temperatur Θ werden leitfähigkeit bestimmt werden soll. Zu Beginn des 45 miteinander durch den Ausdruck verknüpft: Meßvorganges besitzen die Sonde 1 und die Flüssig- r /2F i g. 3 shows the principle diagram of the device according to the invention, the power 9 per unit length of the wire. A probe 1 made of platinum wire is supplied, the current / in the probe and which is immersed in the liquid 2, whose thermal length I _{0 of} the wire at the temperature Θ conductivity is to be determined. At the beginning of 45 linked to one another by the expression: The probe 1 and the liquid r / 2 have the measuring process

keit 2 die gleiche Temperatur Θ. Die Sonde ist in q = . speed 2 the same temperature Θ. The probe is in q =.

den einen Zweig einer Wheatstone-Brücke 3 ein- '^e one branch of a Wheatstone bridge 3 ' ^e

geschaltet, die zur Bestimmung des Widerstands- Dieser Ausdruck für q sowie der sich aus derconnected, which is used to determine the resistance This expression for q as well as that resulting from the

wertes der Sonde dient. Zwei Diagonalpunkte der 50 Gleichung (3) ergebende Ausdruck für Brücke sind mit der Speisequelle4 verbunden. Das ,,,«>value of the probe is used. Two diagonally opposite points of the expression for Bridge are connected to the supply source4. The ,,, «>

an den beiden anderen Diagonalpunkten der Brückeat the other two diagonals of the bridge

auftretende Signal wird einem Verstärkers (mit dem din/occurring signal is sent to an amplifier (with the din /

Verstärkungsfaktor A) zugeführt, der in Reihe mit können nun in Gleichung (1) eingesetzt werden, um λ einem den Spannungswert differenzierenden Schalt- 55 als Funktion von /, U und den Konstanten A, B, C kreis 6 (Verstärkung B) angeordnet ist. Der Schalt- _und K zu bestimmen. Man erhält dann für die Wärmekreis 6 ist mit den Klemmen 7, 8 eines Ringpotentio- leitfähigkeit den Ausdruck: meters 9 verbunden, dessen beweglicher Kontakt 10 a RC K dR²\ \ I³ Gain factor A) supplied, which can now be used in series with in equation (1) to λ a circuit 55 differentiating the voltage value as a function of /, U and the constants A, B, C circuit 6 (gain B) is arranged . The switching _and K to be determined. One then obtains the expression: meter 9 connected to the terminals 7, 8 of a ring potential conductivity for the heating circuit 6, its movable contact 10 a RC K dR ² \ \ I ³

durch einen Synchronmotor 11 in gleichmäßige Dreh- 2 = · ( | · · . (4)by a synchronous motor 11 in uniform rotation 2 = · (| · ·. (4)

bewegung versetzt wird. Zwischen der Klemme 8 60 8.τ \ άθ )_θ 1_Θ U movement is displaced. Between terminal 8 60 8.τ \ άθ) _θ 1 _Θ U

und dem beweglichen Kontakt 10 ist eine Anzeige- _,. „. . , ,..„^ . , , . ..and the movable contact 10 is a display _ ,. ". . ,, .. "^. ,,. ..

vorrichtung oder ein Spannungsregistriergerät 12 vor- ^Diese «e.chung laßt s.ch auch schreiben:device or a voltage registration device 12 before ^this «e.chung let s.ch also write:

gesehen. . _ /³ seen. . _ / ³

Die Wheatstone-Brücke 3 enthält außerdem einen ^λ ~~ y ' (^)The Wheatstone Bridge 3 also contains a ^λ ~~ y ' (^)

Eichwiderstand R_e, an dessen Klemmen ein Potentio- 65Calibration resistor R _e , at the terminals of which a potentiometer 65

meter-Voltmeter P angeschlossen ist, mit dessen Hilfe Hierbei ist D eine Konstante der Sonde und dermeter-voltmeter P is connected, with the help of which Here D is a constant of the probe and the

der Strom / bestimmt wird, der den die Sonde ent- Meßvorrichtung, die lediglich einmal bestimmt werden haltenden Brückenzweig durchfließt. Damit diese muß.the current / is determined which the probe ent- measuring devices which are only determined once holding bridge branch flows through. So that this must.

F i g. 4 zeigt das an den Klemmen der Vorrichtung 12 auftretende Signal U in Abhängigkeit von der Zeit. Nach Gleichung (5) ist die Spannungshöhe 13 im mittleren, parallel zur Zeitachse verlaufenden Ast proportional , .F i g. 4 shows the signal U occurring at the terminals of the device 12 as a function of time. According to equation (5), the voltage level 13 in the middle branch running parallel to the time axis is proportional,.

In Fig. 5 ist die zur Messung der Wärmeleitfähigkeit einer Flüssigkeit bei höherer Temperatur und höherem Druck verwendete wärmeisolierte Vorrichtung veranschaulicht. Sie enthält einen kleinen Behälter 14, in dem sich die zu untersuchende Flüssigkeit befindet, ferner eine Sonde 15, Heizelemente 16, die die Untersuchung der Flüssigkeit bei einer gegenüber der Umgebungstemperatur erhöhten Temperatur gestatten, weiterhin Dichtungselemente 17, 18. Die Sonde 15 besteht aus Platindrähten 19 und einer Isolationsscheibe 20. Sie wird durch einen Zylinder 21 abgedeckt und geschützt. Die elektrischen Leitungen sind mittels dicht eingesetzter isolierter Durchführungen 22 nach außen geführt.In Fig. 5 is that for measuring the thermal conductivity a thermally insulated device used with a liquid at higher temperature and higher pressure illustrated. It contains a small container 14 in which the liquid to be examined is located, furthermore, a probe 15, heating elements 16, which allow the investigation of the liquid at an opposite Allow the ambient temperature increased temperature, continue to seal elements 17, 18. The Probe 15 consists of platinum wires 19 and an insulating disk 20. It is driven by a cylinder 21 covered and protected. The electrical lines are by means of tightly inserted insulated bushings 22 outwards.

Der Behälter 14 kann beispielsweise aus Silicium, nichtrostendem Stahl oder einem Edelmetall bestehen. Er ist mittels thermischen Isolierkörpern 23 an einem senkrecht angeordneten Stab 24 befestigt, der an seinem unteren Ende einen Körper 25 aus Magnetmaterial trägt. Der Stab 24 und der Körper 25 können sich in dem Rohr 26 aus nichtrostendem Stahl verschieben; die Bewegungen werden durch einen Permanentmagneten 27 gesteuert, der an der Außenseite des Rohres 26 mit Hilfe einer Verstelleinrichtung 28 bewegbar ist.The container 14 can for example consist of silicon, stainless steel or a noble metal. It is fastened by means of thermal insulating bodies 23 to a vertically arranged rod 24 which is connected to its lower end carries a body 25 made of magnetic material. The rod 24 and the body 25 can slide in the stainless steel tube 26; the movements are made by a permanent magnet 27 controlled on the outside of the tube 26 with the aid of an adjusting device 28 is movable.

Im oberen Bereich der Vorrichtung ist ein Rohrstutzen 29 vorgesehen, der mit einer Vakuumpumpe, einem Manometer und einer Zuführung von Edelgas verbunden ist. Weiterhin sind thermische Isolierelemente 30,31 sowie Thermometer in den Bereichen32 vorgesehen. Zwischen den Heizelementen 16 und dem Innenraum der Vorrichtung befindet sich ein guter Wärmeleiter 33.In the upper area of the device, a pipe socket 29 is provided, which is connected to a vacuum pump, a manometer and a supply of noble gas is connected. There are also thermal insulation elements 30,31 as well as thermometers in areas32 are provided. Between the heating elements 16 and the A good heat conductor 33 is located inside the device.

In dem für den Beginn des Meßvorgangs ausgewählten Zeitpunkt wird der Behälter 14 mit der Flüssigkeit durch die Bauteile 24 bis 28 nach oben bewegt, bis die Sonde 15 in die Flüssigkeit eintaucht. Zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit kann man entweder mit »konstanter Steigung« arbeiten, d. h. mit konstantem U [vgl. die Gleichung (2)], oder mit konstantem Strom/.At the point in time selected for the start of the measuring process, the container 14 with the liquid is moved upward through the components 24 to 28 until the probe 15 is immersed in the liquid. To determine the thermal conductivity, one can either work with a “constant slope”, ie with a constant U [cf. the equation (2)], or with constant current /.

Im Hinblick auf die Genauigkeit, mit der man / in dem Potentiometer-Voltmeter messen kann, ferner unter Berücksichtigung der Tatsache, daß / in Gleichung (3) in der dritten Potenz auftritt, ist es meist zweckmäßig, U konstant zu halten. In diesem Falle wird am besten die Anzeigevorrichtung 12 benutzt, ohne daß die Verstärkung in der elektronischen Schaltung verändert wird. Die Meßeinrichtung wird zuvor mit einer Flüssigkeit bekannter Wärmeleitfähigkeit geeicht, anschließend die zu untersuchende Flüssigkeit eingebracht und der Wert q bestimmt, der zur Erzielung desselben Spannungswertes U erforderlich ist. Diese Bestimmung erfolgt durch stufenweises Probieren. Erst dann wird die endgültige Messung vorgenommen, wobei / und U notiert werden und λ nach der Gleichung (5) bestimmt wird.In view of the accuracy with which one can measure / in the potentiometer-voltmeter, also taking into account the fact that / occurs in equation (3) in the third power, it is usually expedient to keep U constant. In this case it is best to use the display device 12 without changing the gain in the electronic circuit. The measuring device is previously calibrated with a liquid of known thermal conductivity, then the liquid to be examined is introduced and the value q is determined, which is necessary to achieve the same voltage value U. This determination is made by trial and error. Only then is the final measurement carried out, whereby / and U are noted and λ is determined according to equation (5).

Die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung gestattet die Messung der Wärmeleitfähigkeit organischer Flüssigkeiten bis zu einer Temperatur von 500⁰C und bei Edelgasdrücken bis zu 20 kg/cm².The apparatus shown in Fig. 5 allows the measurement of the thermal conductivity organic liquids up to a temperature of 500 ⁰ C and in inert gas pressures of up to 20 kg / cm ^2.

Durch die Erfindung ist es somit möglich, rasche und genaue Messungen der Wärmeleitfähigkeit von Flüssigkeiten bei höheren Temperaturen und Drücken vorzunehmen. Die Erfindung bietet insbesondere auch die Möglichkeit, organische Flüssigkeiten zu untersuchen. The invention thus makes it possible to quickly and accurately measure the thermal conductivity of Carry out liquids at higher temperatures and pressures. In particular, the invention also offers the ability to study organic liquids.

Claims

Patent claims:

1. A device for measuring the thermal conductivity of liquids, with a measuring probe to be immersed in the measuring liquid, made of resistance material and located in a branch of a Wheatstone bridge, to which measuring devices for determining the change in resistance are connected, characterized in that the measuring voltage is connected to supplying diagonal points of the bridge (3) via an amplifier (S) a differentiating circuit (6) is connected to the output terminals (7, 8) of which a potentiometer (9) is connected that between one of the fixed contacts (8) of the potentiometer and the movable contact (10) a display or registration device (12) is switched on and that means (11) are provided which move the movable potentiometer contact at a constant speed, and means which move the supply source (4) and the movable potentiometer contact (10) simultaneously turn on.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a potentiometer-voltmeter (P) is provided to determine the change in resistance of the probe (1) which is connected to a calibration resistor in one of the bridge branches so that it measures the current flowing through the probe .

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the movable potentiometer contact (10) can be driven by a synchronous motor (11).

4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the to be examined Liquid in a container (14) is located, which together with the probe (15) in a heat-insulated Sheath is arranged, the heating elements (16) and connections (29) for the introduction of Has compressed gas.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that a magnetic control device with an outer one acting through a non-magnetic container wall (26) Magnet (27) and a firmly connected to the container (14) containing the liquid Magnetic body (25) is provided and that the container can be moved upward in the envelope is that the probe (15) is immersed in the liquid to be examined.

Considered publications: German utility model No. 1711621; British Patent No. 785 074; "Dictionary of Physics" (Pergamon Press), 1961, p. 596;
"Physica", Vol. 15 (October 1949), No. 10, p. 865.

1 sheet of drawings