DE1473244B1

DE1473244B1 - Vorrichtung zur periodischen Schmelzpunktbestimmung

Info

Publication number: DE1473244B1
Application number: DE19631473244D
Authority: DE
Inventors: Davis Vincent Champneys
Original assignee: Chevron Research and Technology Co
Current assignee: Chevron USA Inc
Priority date: 1962-11-13
Filing date: 1963-11-13
Publication date: 1970-03-26
Also published as: CH430272A; GB1059597A; US3173289A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur perio- werden die Temperaturen durch Einbringen des Meß-

dischen Schmelzpunktbestimmung von Flüssigkeiten Objektes in Kühl- bzw. Heizgefäße erreicht,

mit einem sich vertikal durch einen Metallkörper er- Die zuletzt genannten Geräte haben den Nachteil,

streckenden, zum Durchlauf der Meßflüssigkeit die- daß sie nur von Hand zu betätigen sind,

nenden Rohr, einem an dem Rohr zur Einwirkung zu 5 Die oben beschriebenen bekannten Vorrichtungen

bringenden Kühler zwecks Erzeugung eines Propfens mit der automatischen Heizanlage führen in nach-

aus erstarrter Meßflüssigkeit, einem an dem Rohr im teiliger Weise zu größeren Meßungenauigkeiten. Das

Bereich des zu erzeugenden Pfropfens angebrachten elastische Rohr ist der Materialalterung unterworfen,

Temperaturfühler und einem den in dem Rohr vor und eine exakte Schalttemperatur kann nicht erreicht

dem Pfropfen herrschenden Druck zumindest mittel- ίο werden. Weiter ist die Kühlanlage nur von Hand zu

bar als Pegelstand wiedergebenden Meßwertgeber, betätigen.

der bei einem oberen Grenzwert des Druckes bzw. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht Pegelstandes eine an dem Rohr angebrachte Heizein- darin, eine Vorrichtung zur periodischen Schmelzrichtung einschaltet, bis der Pfropfen aus erstarrter punktbestimmung von Flüssigkeit zu schaffen, die Meßflüssigkeit geschmolzen ist. 15 vollautomatisch arbeitet und keine Handbetätigung

Viele gewerblich bedeutende Stoffe, z. B. Düsentreib- bei einem der Verfahrensschritte benötigt, nur in stoffe, müssen qualitativ strengen Vorschriften ent- langen Benutzungszeiträumen gewartet werden muß sprechen, ehe sie sicher verkauft und in modernen und genaue Schmelzpunktwerte liefert, die in Beziehung Flugzeugen verwendet werden können. Bei der Her- zu dem Gießpunkt ASTM D-97 gesetzt werden können, stellung solcher Stoffe durch ununterbrochene Frak- 20 wobei das zuletzt genannte Merkmal ein Faktor der tionierdestillation ist der Schmelzpunkt eine wesent- gewünschten Produktsangaben ist.
liehe Meßgröße beim Betrieb der Anlage zur Erzeugung Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gedes gewünschten Produkts. Bisher erfolgte die Prüfung löst, daß das zum Durchlaufen der Meßflüssigkeit des Schmelzpunktes durch verschiedene langsame und dienende Rohr einlaßseitig mit seinem oberen Ende umständliche Meßverfahren und -vorrichtungen mit 25 in ein Überlaufgefäß mündet, neben dem ein Auffangrelativ kleiner Genauigkeit. Infolgedessen ist, um den gefäß für die über den Überlaufrand des Überlaufgefür die Qualität des Endproduktes geltenden Anforde- fäßes ablaufende Meßflüssigkeit angeordnet ist, und rungen zu genügen, ein großer Sicherheitsfaktor ein- daß als an sich bekannter Meßwertgeber eine die kalkuliert worden, so daß die Qualität des Endpro- Kühl- und Heizeinrichtung schaltende Fotozelle mit duktes im allgemeinen über die Anforderungen hinaus- 30 einer ihr zugeordneten Lichtquelle vorgesehen ist, die geht, was seine Kosten stark erhöht und seine Ausbeute den Flüssigkeitsspiegel in dem Überlaufgefäß in einem vermindert. Ferner führten die unvermeidlichen solchen Winkel beleuchtet, daß bei einem durch den Schwankungen bei den Herstellungsverfahren und Uberlaufrand gegebenen Pegelstand das reflektierte die mangelnde Häufigkeit von Schmelzpunktprüfungen Licht auf die Fotozelle fällt.

zu Produkten, die den Anforderungen nicht ent- 35 Das Auffanggefäß ist vorteilhafterweise dadurch ge-

sprachen und infolgedessen zur Verwendung als ge- kennzeichnet, daß das Auffanggefäß mit dem zum

wohnliche Treibstoffe herabgestuft oder mit erheb- Durchlauf der Meßflüssigkeit dienenden Rohr in

lichem Kostenaufwand neu verarbeitet werden muß- Strömungsrichtung hinter dem Kühler verbunden ist.

ten. Günstig ist es, wenn in an sich bekannter Weise die

Bekannt sind Vorrichtungen zur periodischen 40 Kühleinrichtung als thermoelektrisches Element aus-

Schmelzpunktbestimmung, bei denen ein ständig geführt und von dem Meßwertgeber entweder auf

fließender Strom von Probeflüssigkeit durch einen Kühlung oder Beheizung umschaltbar ist. Auf diese

zylindrischen Hohlkörper in ein elastisches Rohr und Weise kann die gesamte Meßvorrichtung vollauto-

von dort durch denselben Hohlkörper hindurch dann matisch arbeiten.

in ein Abzugsrohr geleitet wird. Die Meßflüssigkeit 45 Der für die Messung verwendete Zyklus kann kann in dem Hohlzylinder gekühlt und aufgeheizt 5 Minuten dauern. Aber für eine hinreichende Reguwerden. Der Hohlkörper stellt eine Kammer dar, an lierung der Anlage hat es sich als zweckmäßig erderen einer Seite ein Kühlelement angeordnet ist, wiesen, einen Abstand von 15 Minuten bis zu einer welches die Meßflüssigkeit zum Erstarren zu bringen halben Stunde zwischen den Zyklen vorzusehen, vermag. Ist dies geschehen, d. h., hat sich in der 50 Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung Kammer ein Pfropfen aus erstarrter Meßflüssigkeit ge- an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausbildet, so erhöht sich der in dem an die Zuleitung an- führungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt
geschlossenen elastischen Rohr befindliche Fl üssigkeits- Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene druck, da der Pfropfen in der Kammer ein Abfließen Ansicht eines bevorzugten Gerätes nach der Erfindung, der Meßflüssigkeit verhindert. Die Folge ist eine 55 F i g. 2 ein Schaltbild der elektrischen Steuerein-Längung des elastischen Rohres, wodurch ein Schalter richtung für das Gerät nach F i g. 1,
betätigt wird. Dieser schaltet sodann die Heizung ein. F i g. 3 einen vergrößerten senkrechten Querschnitt Der maximale Zeigerausschlag eines Temperaturmeß- eines anderen Ausführungsbeispiels nach der Ergerätes (Brückenschaltung) stellt ein Maß für den findung,
Schmelzpunkt der Meßflüssigkeit dar. 60 F i g. 4 eine vergrößerte Draufsicht, teilweise ge-

Durch die Heizung schmilzt der Pfropfen, die Meß- schnitten, auf das Ausführungsbeispiel nach F i g. 3, flüssigkeit beginnt zu fließen, und der Druck in dem F i g. 5 eine Ansicht von unten des Ausführungselastischen Rohr wird abgebaut. Der Schalter oder beispiels nach F i g. 3,

Signalgeber schaltet zurück, so daß die Heizung aus- F i g. 6 ein Schaubild für die Anordnung des Gesetzt. Nach einiger Zeit ist die Vorrichtung für die 65 rätes nach den F i g. 3 und 4,
nächste Schmelzpunktbestimmung bereit. F i g. 7 ein Diagramm, das die Schmelzpunkte

Bei anderen bekannten Vorrichtungen dieser Art mehrerer Kohlenwasserstoffprodukte in Beziehung zu

wird die Heizung nicht automatisch bewirkt, sondern dem Gießpunkt ASTM D-97 der gleichen Stoffe setzt

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In der F i g. 1 ist ein explosionssicheres Stahlge- nach außen fließen und nicht wirksam für die Kühlung

häuse 10 gezeigt. In dem Gehäuse 10 trägt eine ge- des Blocks 33 und des Strömungskanals 26 sorgen. Die

eignete Stütze 11 einen Metallkörper 12 mit einem an Bildung der festen Phase ist also wichtig bei der wirk-

seinem Umfang aufrecht stehenden Rand 13, der zwei samen Nutzung des Kühlmittels,

durch einen Uberlaufrand 16 getrennte Gefäße 14, 15 5 Das aus verflüssigtem CO₂ bestehende Kühlmittel

bildet. Ein Flüssigkeitseinlaßkanal 17 verbindet das wird in kurzen Abständen von einem Zeitgebermotor

Gefäß 14 mit der Zuleitung 19 der zu prüfenden TM₁ (F i g. 2), der ein Magnetventil V₁ betätigt,

Flüssigkeit 18. Die Zuleitung 19 ist mit einem Zu- periodisch in den Mantelraum eingelassen und, wie

führsichtglas 20 versehen. Mit einem feineinstellbaren noch ausgeführt wird, auch von einem Programmie-

Strömungsregelungsventil 21 ist die Strömungsge- io rungsmotor TM₂ reguliert. Die Kapillarrohre 36 führt

schwindigkeit auf z. B. 1 bis 5 ccm/min einstellbar. das flüssige CO₂ von einem Vorratsbehälter 40 durch

Ein Filter 22 vor dem Ventil 21 verhindert dessen ver- eine wassergekühlte Schlange 41 im Behälter 42 zu,

stopfung. An die Leitung 24 des flüssigen Produktes ist der nötig ist, wenn relativ hohe Außentemperaturen

eine mit Ventil versehene Zweigleitung 23 angeschlos- (um 25° C) auftreten.

sen, die eine kleine Umwälzpumpe 25 enthält, so daß 15 Über dem Block 12 in dem Gehäuse 10 ist auf der eine ununterbrochene und stets repräsentative Flüssig- einen Seite der Mitte der Vertikalachse des Rohres 27 keitsprobe aus der Leitung abgezogen und der Meß- eine Lichtquelle L₁ verstellbar angebracht. Auf der vorrichtung zugeführt werden kann. Zweckmäßiger- anderen Seite der Achse ist eine Fotozelle PC₁ in ähnweise ist der Druck der Probenströmung 18 0,7 bis licher Weise angebracht und so eingestellt, daß das von 1,4 kg/cm² und hat die Strömung bei Eintritt in das 20 L₁ kommende Licht bei Ansteigen der Probeflüssigkeit Gerät Umgebungstemperatur oder beinahe Umge- 18 in dem Überlaufgefäß 14 auf die Höhe des Überlauf bungstemperatur. randes 16 von der Oberfläche der Flüssigkeit in die

In das Gefäß 14 im Block 12 mündet von unten ein Fotozelle PC₁ reflektiert wird. Fällt der Flüssigkeitssenkrechtes Rohr 27, das von einer periodischen Kühl- spiegel in dem Überlaufgefäß 14 auch nur leicht, wird und Heizeinrichtung 28 umgeben ist und zu einer 35 die reflektierende Fläche so abgesenkt, daß die Foto-Flammsperre 29 und einem Abflußrohr 30 führt, wo- zelle PC₁ den reflektierten Strahl nicht aufnimmt, so bei letzteres in einen (nicht gezeigten) Abflußkanal daß sich ihr Ausgangssignal ändert,
oder einen geeigneten Speicher mündet. Das Auffang- Die periodische Kühlung und Erwärmung des gefäß 15 im Block 12 hat einen vertikalen Auslaß- dauernd ins obere Ende des Rohres 27 einströmenden kanal 31 und ein Abzugsrohr 32, das mit dem Rohr 27 30 Flüssigkeitsprobenstromes bewirkt die Erstarrung der oberhalb der Flammsperre 29 in Verbindung Flüssigkeit innerhalb der Einheit 28, dadurch steigt steht. die ankommende Flüssigkeit 18 an und füllt das Über-

Die Einheit 28 weist einen Metallblock 33 auf, der laufgefäß 14, bis sie über den Rand 16 in das Auffangvon einem porösen gesinterten Metallmantel 34 um- gefäß 15 fließt und aus dem Abflußrohr 32 läuft. Wird geben ist. In dem Mantelraum sind Rippen 35 oder 35 der Lichtstrahl aus L₁ zum ersten Mal von der Flüssigähnliche Einrichtungen vorgesehen, um eine gute keitsoberfläche in die Fotozelle PC₁ hineinreflektiert, Wärmeübertragung von dem Metallblock zu einem wird ein Relais betätigt, so daß die Zufuhr von CO₂ aufflüssigen oder gasförmigen Kühlmittel, z. B. CO₂, zu hört und die Einheit 28 sich zu erwärmen beginnt. Ererzielen, das periodisch durch die Kapillareinlaß- reicht der Stopfen aus erstarrtem Material 18 im Rohr röhre 36 zugeführt wird. In dem Block 33 sind Thermo- 4° 27 seinen Schmelzpunkt, fällt er durch die Schwerelemente 37 angeordnet und durch eine Leitung 38 mit kraft durch das Rohr 27, wodurch sofort der Flüssigeinem dauernd arbeitenden Temperaturschreiber 39 keitsspiegel in dem Überlaufgefäß 14 abgesenkt und der verbunden. In dem Gehäuse 10 ist eine elektrische Lichtstrahl von L₁ nach PC₁ unterbrochen wird. Heizeinrichtung, im vorliegenden Fall die Lampe L₂, Dadurch wird ein zweites Relais veranlaßt, den Schreibangebracht, um den Ablauf des Meßzyklus zu be- 45 motor des Aufzeichnungsgeräts 39 so zu steuern, daß schleunigen oder für die Prüfungen von Flüssigkeiten es eine kurze Zeit lang still steht, und den Blattanmit relativ hohem Gefrierpunkt. Die Heizeinrichtung triebsmotor so, daß er weiterläuft. Hierdurch entsteht wird durch den Thermostaten TS gesteuert. auf dem Registrierblatt des Aufzeichnungsgeräts eine

Der poröse Metallmantel 34 wirkt in Verbindung mit erkennbare Spur der Temperatur des Metallblocks 33, flüssigem CO₂ als Kühlmittel wie folgt: Das aus der 50 bei der der Stopfen geschmolzen ist. Nach einer vor-Kapillarröhre 36 in den Mantelraum eintretende bestimmten, durch einen Programmotor festgelegten flüssige CO₂ geht unmittelbar teils in seine gasförmige Zeitdauer zwischen wenigen Minuten und einer halben und teils in seine feste Phase über, wobei das Ver- Stunde oder mehr wird erneut abgekühlt und eine hältnis von der Temperatur im Mantelraum abhängt. weitere Bestimmung durchgeführt.
Wenn die Temperatur sinkt, bildet sich mehr feste 55 In der gezeigten Schaltung gemäß F i g. 2 wird bei Phase, bis sie den ganzen Mantelraum und den Block33 zu der Einheit 28 offenen CO₂-QueIle die Gehäusefüllt. Die feste Phase kann nicht durch die Poren des heizung L₂, bei der es sich um eine 25- bis 75-Wattgesinterten Mantels 34 austreten, so daß der Druck in Birne handeln kann, von der 110-Volt-Wechselstromder Kapillareinrichtung zunimmt und den Zutritt von Schiene AB aus gespeist und, wie schon beschrieben, weiterem flüssigen CO₂ unterbindet. Nach Verdamp- 60 durch den Thermostaten TS geregelt. Diese Heizung fung eines Teils der festen »schneeigen« Phase des CO₂ wird nur gebraucht, wenn der erwartete Schmelzkann eine zusätzliche Menge flüssiger Phase eintre- punkt über der Außentemperatur der Außenatmoten. Ohne diesen selbstregulierenden Faktor tritt leicht Sphäre liegt. Dar Transformator T₁ liefert eine herabein übermäßiger Verbrauch von flüssigem CO₂ gesetzte Spannung für die Lichtquelle L₁ durch den auf. 65 Widerstand R₁. Der Gleichrichter D₂ liefert Gleich-Würde das CO₂ dauernd in der flüssigen Phase einge- strom für die Fotozelle PC₁ und ebenso für eine kleine führt, hätte es keine Zeit, in der beschriebenen Weise Neonleuchte L₃ in dem »Raysistore-CK-1101-Widerzu wirken, sondern würde durch die Poren des Mantels stand PR₁ (der Raytheon Manufacturing Company)

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der den durch die Fotozelle fließenden Gleichstrom röhre 45 ohne Unterbrechung in einen zylindrischen verstärkt. Wenn der Spannungsabfall an R₃ so weit zu- Becher 44 ein. Der Boden 46 des Bechers ist schräg, so genommen hat, daß die Lichtquelle L₃ aufleuchtet, daß die Flüssigkeitsprobe in ein erweitertes konisches wird der Widerstand R_s des lichtempfindlichen »Ray- Aufnahmegefäß 47 am oberen Ende des Rohres 48 sistor«-Elements PR₁ verkleinert und der von dem 5 geleitet wird, das nach unten in den senkrechten, durch Gleichrichter D₁ über den Widerstand i?₄ zur Wick- den hohlen Metallblock 49 verlaufenden Strömungslung der Relaisspule K₁ gelieferten Strom erhöht. Da- kanal 27 führt. Der Block ist das Gegenstück zu dem durch wird der Relaiskontakt .Af₁ ¹ gesschlossen und bereits beschriebenen Block 33 und ist in ähnlicher die Wicklung der Relaisspule K₂ erregt. Der Kontakt Weise mit Thermoelementendrähten 37 versehen, die AT₂ ¹ öffnet sich und entregt die Spule V₁ des Magnet- io zum Temperaturaufzeichnungsgerät 39 führen. Ein ventils für das CO₂, so daß die Strömung von CO₂ zur Abflußrohr 50 nimmt Probeflüssigkeit auf, die über Abkühleinheit 28 angehalten wird. den Rand 51 des konischen Aufnahmegefäßes 47

Der Kontakt K₂ ² des Relais K₂, der geschlossen war, fließt, sobald die Probenflüssigkeitsströmung durch ist jetzt geöffnet, und der Kondensator C₂ wird auf Erstarren in dem Kanal 27 im Block 49 behindert wird, etwa 75 Volt geladen. Solange der Kontakt K₂ ² ge- 15 Ein geeigneter Behälter 52 nimmt Flüssigkeit von dem schlossen war, wurde der zur Spule des Relais K₃ Rohr 50 auf.

gehende Strom durch den Widerstand R₅ auf einen Die Einrichtung zum Erstarren und Verflüssigen

Wert begrenzt, der zu niedrig ist, um das Relais K_s zu der Probe in dem Kanal 27 dieses Beispiels umfaßt betätigen. Erreicht der Stopfen in Rohr 27 seinen vier thermoelektrische Elemente 53, die den Block 49 Schmelzpunkt und fällt der Flüssigkeitsspiegel in dem 20 umgeben und mit diesem in engem Wärmekontakt Überlaufgefäß 14, so wird der Lichtstrahl von L₁ zur stehen. Im allgemeinen werden Verbindungen aus Fotozelle PC₁ unterbrochen und das Relais K₁ wieder n- und p-Wismuth-Tellurid oder andere Legierungen geöffnet. Der Kontakt K₁ ¹ öffnet sich, und das Relais in Kristallform und besonderer Anordnung als K₂ wird entregt. Der Kontakt K₂ ² wird geschlossen, thermoelektrische Elemente verwendet. Sie können und die im Kondensator C₂ gespeicherte Ladung ent- 25 Wärme erzeugen, wenn ein Gleichstrom aus dem lädt sich durch die Relaisspule AT₃ und erregt sie eine Klemmen 54 in der einen Richtung hindurchgeleitet kurze Zeit lang, z. B. 10 Sekunden. wird, und können kühlen, wenn die Stromeinrichtung

Die Kontakte K₃ ¹ sind jetzt so geschaltet, daß für die umgekehrt wird.

Dauer dieses kurzen Zeitraums Strom zu dem An- In F i g. 6 erregt der Transformator T₁₁ die Lichttriebsmotor CM des Schreibblattes fließt und der An- 30 quelle L₁ und versorgt auch, wie bei der vorher betriebsmotor PM des Schreibwerkzeugs 43 des Auf- schriebenen Anordnung nach F i g. 2, einen Gleichzeichnungsgeräts stillsteht. Dadurch wird das Schreib- richterkreis mit Diode D₁ und der Fotodiode oder werkzeug in einer der Schmelzpunkttemperatur ent- -ZeIIePC₁. Bis die in dem konischen Aufnahmegefäß47 sprechenden Stellung festgehalten, während sich das gesammelte Flüssigkeitsprobe 18 Licht reflektiert, Schreibblatt etwa 3 mm weiterbewegt, um eine er- 35 wirkt die Zelle PC₁ als hoher Widerstand und bleibt kennbare Schmelzpunktaufzeichnung zu ergeben. Nach das Thyratron TH₁ leitend, so daß das Relais K_n erEntladung des Kondensators C₂ fällt das Relais K₃ regt wird, um den Kontakt K,\ zu schließen, so daß wieder ab. die Relais AT₄₁ und K₅₁ betätigt werden. Die drei

Der Programmotor TM₂, der sich z.B. mit ¹I₃₀ U/min Kontaktgruppen Κ-_Λ, K^ und Ki₁ verbinden die drei dreht, betätigt nach einer halbstündigen Pause den 40 Transformatoren T₂₁, T₂₂ und T₂₃ direkt mit den Nockenschalter S₃, um die Abkühlungsvorrichtung Sekundärwicklungen des Drei-Phasen-Strom-Transwieder einzuschalten und eine weitere Schmelzpunkt- formators TP. Variacs T₃₁, UT₃₂ und T₃₃ sind mit einer messung ablaufen zu lassen. Dieser Schalter S₃ Handgleichlaufsteuerung GC versehen, um den Transschaltet den Motor TM₁ ein, der mit 30 U/min arbeitet, formatoren T₂₁, T₂₂, T₂₃ während der Abkühlphase so daß das Magnetventil V₁ für das CO₂ alle zwei 45 niedrigere Spannung zuzuführen.
Sekunden einmal mittels des Schalters S₂ betätigt Die Transformatoren T₂₁, T₂₂ und T₂₃ liefern der

wird. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, das ver- dreiphasigen Gleichrichterbrücke DP Energie, die flüssigte CO₂ in dieser Art dem Mantel 34 zuzuführen ihrerseits mit maximaler Gleichspannung die in Reihe (F i g. 1), um das Entweichen von flüssigem CO₂ zu liegenden Thermoelemente 53 in der Richtung erregt, verhindern und den Raum um den Block 33 herum mit 5° daß sie erhitzt werden und die Temperatur des festem CO₂ zu füllen, aus den CO₂-GaS durch den den hohlen Metallblock 49 umgebenden Aufbaus porösen Mantel 34 hindurch entweichen kann. steigt.

Der Schalter S_t liegt im Gehäuse des zum Auf- Die von dem Registriergerät 39 aufgezeichnete

zeichnen der Temperatur bestimmten Geräts 39 und Temperatur des thermoelektrischen Elements 37 steigt wird dort durch den Arm 43 des Schreibwerkzeugs bei 55 dann so lange an, bis sich ein von der Stellung des der niedrigsten gewünschten Temperatur betätigt. Er Schreibarms 43 des Aufzeichnungsgeräts abhängiger wirkt als unterer Begrenzungsschalter, um CO₂ zu oberer Grenzschalter ST schließt, wodurch die Relais sparen. Er wird gewöhnlich auf etwa 8 bis 11° C unter K₂₁, K₃₁ und K_ei erregt werden. Der Kontakt ATj₁ dem erwarteten Erstarrungspunkt der geprüften schließt sich, und da der Kontakt Kf₁ schon geschlossen Flüssigkeitsprobe eingestellt, um die Einführung von 60 ist, werden diese drei Relais gehalten, wenn der CO₂ durch Offenhaltung des das Magnetventil V₁ zur Schalter ST später geöffnet wird. Inzwischen kehrt die Zuführung von CO₂ erregenden Stromkreises zwang- Betätigung von Umkehrkontakten A₂ ¹I, Ki₁, K₁I₁, A^? läufig zu unterbrechen. Soll eine Schmelzpunktbe- durch die erregten Relais K₂₁ bzw. K₆₁ die Richtung Stimmung zwischen den vom Programmotor-Zeitgeber des durch die thermoelektrischen Zellen 53 fließenden 7W₂ gesteuerten halbstündigen Intervallen erfolgen, 65 Stromes um, so daß sie den Block 49 und die hinkann der Schalter S₁ handbetätigt werden. durchfließende Probe 18 abzukühlen beginnen. Dies Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 3, 4, geschieht so lange, bis die Probe erstarrt, worauf sich 5 und 6 tritt die Flüssigkeitsprobe durch eine Kapillar- in dem Aufnahmegefäß 47 Probenflüssigkeit sammelt

und die Fotozelle PC₁ den von der Lichtquelle L₁ ausgehenden reflektierten Lichtstrahl aufnimmt. Dadurch ändert sich die Vorspannung an dem Gitter des Thyratrons TH₁, um das Relais AT₁₁ zu entregen und dadurch den Kontakt Ki₁ zu öffnen. Durch das öffnen des Kontakts K^₁ wird das Relais K^₁ so entregt, daß die Kontakte K-_u Ki₁ und K^ den Eingang der Transformatoren T₂₁, T₃₂, T₂₃ auf eine niedrigere Spannung schalten, die durch das Einstellen der Variacs T₃₁, T"_s2 und T₃₃ mittels Handschaltung GC eingestellt wird. Der Kontakt Kf₁ geht auch auf, so daß sich der Kondensator C₁ bis zu etwa 60 Volt aufladen kann.

Die thermoelektrischen Einheiten 53 erwärmen nunmehr den Block 49 mit einer durch die Variac-Einstellung bestimmten Geschwindigkeit, bis die erstarrte Probe schmilzt und der Flüssigkeitsspiegel im Aufnahmegefäß 47 fällt, wodurch der von L₁ nach der Fotodiode PC₁ reflektierte Lichtstrahl unterbrochen wird. Sobald dies geschieht, zieht das Relais ,ST₁₁ wieder an, wodurch sich der Kontakt Kf₁ schließt. Die im ao Kondensator C₁ gespeicherte Ladung hält das Relais K_n ungefähr 10 Sekunden lang fest. Die Kontakte Ki₁ schalten den Schreibmotorantrieb PM ab und den Blattmotorantrieb CM des Aufzeichnungsgeräts 39 ein. Nach der Zeit von 10 Sekunden öffnet K₄₁ seinen Kontakt Α«, wodurch die Relais K_n, Κ_Ά und K₉₁ abfallen. Dadurch werden die Kontakte Kl₁, Ki₁ und A₈ ¹J umgekehrt, um die Erwärmung in Gang zu setzen und das eben beschriebene Schmelzpunktermittlungsverfahren zu wiederholen.

Die Wärme abgebende Seite der thermoelektrischen Elemente wird wie üblich durch einen Wasser- oder Kühlmittelstrom gekühlt, je nach dem, wie niedrig die Temperatur der zu bestimmenden Schmelzpunkte liegt, wobei der KübJmittelstrom durch die Leitung 56 umgewälzt wird.

F i g. 7 zeigt die Beziehung zwischen den mit der beschriebenen Vorrichtung für verschiedene Kohlenwasserstoffe bestimmten Schmelzpunkten (Ordinatenwerte) und den für diese Materialien erhaltenen ASTM D-97 Gießpunkten (Abszissenwerte).

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur periodischen Schmelzpunktbestimmung von Flüssigkeiten mit einem sich vertikal durch einen Metallkörper erstreckenden, zum Durchlauf der Meßflüssigkeit dienenden Rohr, einem an dem Rohr zur Einwirkung zu bringenden Kühler zwecks Erzeugung eines Pfropfens aus erstarrter Meßflüssigkeit, einem an dem Rohr im Bereich des zu erzeugenden Pfropfens angebrachten Temperaturfühler und einem den in dem Rohr vor dem Pfropfen herrschenden Druck zumindest mittelbar als Pegelstand wiedergebenden Meßwertgeber, der bei einem oberen Grenzwert des Druckes bzw. Pegelstandes eine in dem Rohr angebrachte Heizeinrichtung einschaltet, bis der Pfropfen aus erstarrter Meßflüssigkeit geschmolzen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Durchlaufen der Meßflüssigkeit dienende Rohr (27) einlaßseitig mit seinem oberen Ende in ein Überlaufgefäß (14) mündet, neben dem ein Auffanggefäß (15) für die über den Überlaufrand (16) des Überlaufgefäßes (14) ablaufende Meßflüssigkeit angeordnet ist, und daß als an sich bekannter Meßwertgeber eine die Kühl- und Heizeinrichtung (33 bis 35) schaltende Fotozelle (PC₁) mit einer ihr zugeordnetenLichtquelleiLj) vorgesehen ist, die den Flüssigkeitsspiegel (18) in dem Überlaufgefäß (14) in einem solchen Winkel beleuchtet, daß bei einem durch den Uberlaufrand (16) gegebenen Pegelstand das reflektierte Licht auf die Fotozelle (PC₁) fällt.

2. Vorrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auffanggefäß (15) mit dem zum Durchlauf der Meßflüssigkeit dienenden Rohr (27) in Strömungsrichtung hinter dem Kühler (33 bis 35) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Kühleinrichtung (33 bis 35) als thermoelektrisches Element ausgeführt und von dem Meßwertgeber (ZL₁, PC^) entweder auf Kühlung oder Beheizung umschaltbar ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 009513/102