DE181283C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JKU81283 KLASSE 21 e. GRUPPE

in LONDON.

Registrierendes Kapillarelektrometer. Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. März 1905 ab.

- Vorliegende Erfindung betrifft ein registrierendes Kapillarelektrometer, bei welchem die Bewegungen des Meniskus photographisch auf einer lichtempfindlichen Fläche registriert werden. Die bisher bekannten, derartigen Apparate besitzen ein durchsichtiges, den

. Elektrolyten enthaltendes Gefäß, in welches das ausgezogene Ende einer Quecksilberröhre eintaucht. Um nun die Bewegungen des

ίο Meniskus zu registrieren, ist es bisher notwendig gewesen, durch die Wandung des Elektrolytengefäßes hindurch zu photographieren, wodurch ein großer Teil der aktiniscli wirksamen Strahlen absorbiert und hierdurch eine längere Exponierung notwendig wurde. Hierdurch wurde es unmöglich, genügende Aufzeichnungen bei den häufig sehr schnellen Bewegungen des Meniskus zu erhalten. Dieser Nachteil der bekannten Apparate soll durch vorliegende Erfindung vermieden werden, indem der Meniskus zu jeder Zeit oberhalb der Kante 'des den Elektrolyten enthaltenden Gefäßes verbleibt.. Um dieses zu erreichen, ist das den Elektrolyten enthaltende Gefäß an seinem oberen Ende flaschenhalsartig verengt, in welche Verengerung das ausgezogene Ende des Quecksilberrohres eintaucht. . Die Größe dieser Öffnung ist derart, daß die Oberfläche des Elektrolyten über den Rand der Öffnung hinausragen kann, wobei das Überfließen durch die Kapillarwirkung verhindert wird, die bei den sehr kleinen Größenverhältnissen der Öffnung in hohem Maße vorhanden sein muß. Der Oberflächenstand des Elektrolyten wird ebenfalls durch die Kleinheit der Öffnung aufrecht erhalten, da die der freien Luft ausgesetzte Oberfläche dann so klein ist, daß eine Verdunstung fast gar nicht stattfinden kann. Um die Höhe des Elektrolyten und die Lage des Meniskus regeln zu können, sind geeignete Verdrängungsvorrichtungen oder Kolben vorgesehen, durch die die Höhenlage genau eingestellt werden kann.

Auf der Zeichnung ist in Fig. 1 ein Teil des Anzeigeapparates im senkrechten Schnitt dargestellt, während Fig. 2 die Verwendung des Apparates für Registrierzwecke veranschaulicht und Fig. 3 einen Querschnitt durch das Haarröhrchen zeigt.

Ein U-förmig gebogenes Rohr b oder sonstiges Gefäß besitzt an dem einen Schenkel eine flaschenhalsartige Verengung g und nimmt eine gewisse Menge Quecksilber e auf. Dieses Quecksilber füllt den gebogenen Teil des Rohres aus, während auf das Quecksilber in dem einen Schenkel des Rohres eine gewisse Menge verdünnter Schwefelsäure d oder ein anderer ungleicher Flüssigkeitsleiter aufgefüllt ist. In das offene Ende des zweiten Schenkels der Röhre b ist eine Stange k oder ein sonstiger kolbenartiger Teil, eingeführt, durch welchen je nach der Tiefe des Eintauchens in das Quecksilber die Lage der Oberfläche des letzteren und somit auch die Höhe der Schwefelsäure verändert werden kann. In die Verengung g ist das Haarröhrchenende h eines Rohres /, eingeführt, in welchem sich eine Quecksilbersäule e befindet, die durch die

Kapillarwirkung am Ausfließen verhindert wird. Das Röhrchen h besitzt einen gleichmäßigen Durchmesser und kann durch Ausziehen des Rohres / in gebräuchlicher Weise gebildet werden; jedoch muß sein Größenverhältnis derart sein, daß der Meniskus am unteren Ende der Quecksilbersäule e am Oberende des Röhrchenteiles h liegt, wenn die Oberflächenspannung durch eine vorher be-

xo stimmte Potentialdifferenz vergrößert wird. In das obere weitere Ende des Röhrchens f ist ebenfalls eine kolbenartig wirkende Stange Z eingeführt, um das Quecksilber e so verdrängen zu können, daß die Höhe der Queck- silbersäule und folglich ihr Druck geändert werden kann, um hierdurch die Lage des Meniskus einstellen zu können. -Der Hals g wird eingefettet oder in anderer Weise so behandelt, daß seine Wandung durch die Schwefelsäure nicht benutzt \verden kann, dfimit ein Kriechen der Flüssigkeit verhindert wird und die obere Fläche dieser Flüssigkeit vermöge der Oberflächenspannung derselben oberhalb des Randes des Halses eingestellt und dort gehalten werden kann. Der Innendurch-. messer des Halses g ist nur um ein Geringes größer als der Außendurchmesser des Röhrchens h, so daß nur eine sehr kleine Fläche der Flüssigkeit mit der Luft in Berührung tritt und Verdampfungsverluste bedeutend vermindert werden.

Beim Zusammensetzen des Apparates wird das Kapillarröhrchen h zunächst in die Säure d eingetaucht, worauf die Höhe der-Quecksilbersäule in dem Rohr f durch die Stange I vergrößert bezw. der Druck des Quecksilbers so vergrößert wird, daß es aus dem Unterende des Röhrchens h ausfließen kann, um hierdurch die in dem Unterende des Röhrchens h vorhandene Luft auszutreiben. Der Quecksilberdruck wird dann wiederum vermindert, so daß durch die Kapillarwirkung die Quecksilbersäule wieder in die Höhe steigt, wodurch die verdünnte Säure in das Röhrchen h eintreten kann, und zwar den Raum einnehmen wird, welchen zuvor die Luft eingenommen hatte. Die Lage des Meniskus und die Oberfläche der Säure werden jetzt zueinander eingestellt mit Hilfe der Stangen k, I, so daß die Stelle' des Röhrchens h, in welcher der Meniskus liegt, sich oberhalb des Oberrandes des Halses g befindet. Man könnte auch durch Anbringung einer Blase einen Luftraum an einer zwischen dem Meniskus und dem Oberende der Quecksilbersäule liegenden Stelle schaffen. Kontakte i, j sind in die Rohre f, b eingeschmolzen, so daß ein guter elektrischer Kontakt hergestellt wird. Zweckmäßig wird man das Kapillarende des Quecksilberrohres undurchsichtig machen, mit Ausnahme an den Stellen η (Fig. 3), die sich diametral gegenüberliegen und die lichtdurchlässig sind, so daß ein Lichtbündel oder sonstige Strahlen, deren Querschnitte durch die Lage des Meniskus geändert werden, hindurchtreten können. Zweckmäßig wird man auch den unteren Teil des U-förmig gebogenen Rohres b verengen, damit das Quecksilber in dem Gefäß sich bei Erschütterungen des Apparates nicht bewegen kann. Anstatt die Innenwandung des Halses g einzufetten, kann das Rohr b auch mit einem abnehmbaren, aus Wachs oder dergl., jedoch nicht benetzbaren Mundstück versehen sein. Das Rohr / wird durch den Trägerarm p gehalten, welcher auf der Stange q mit Hilfe der Mutter r verstellbar ist, während das Rohr b durch den Trägerarm .? in ähnlicher Weise gehalten werden kann.

In Fig. 2 ist der Apparat in Verbindung mit einer photographischen Registriereinrichtung dargestellt, so daß die Bewegungen des Meniskus, welche durch die Veränderungen der wirksamen Potentialdifferenzen hervorgerufen werden, photographisch registriert werden. Das Licht- oder sonstige Strahlenbündel fällt durch eine Öffnung t durch die Wandung u einer Dunkelkammer und wird, vollkommen oder teilweise durch den Quecksilberfaden in dem Kapillarröhrchen h abgeblendet oder abgesperrt, wenn der Meniskus verschiedene Stellungen einnimmt. Hinter der Öffnung t wird eine lichtempfindliche Fläche, beispielsweise ein Band V₁ bewegt, und auf diesem findet die Registrierung in Form von Streifen statt, deren Höhe durch die Lage des Meniskus geregelt wird. Man verwendet hierbei irgendwelche geeignete Lichtquelle w mit Reflektor und eine Linse y oder dergl.,'um die Strahlen in einen Schlitz ζ der Blende 6 zu konzentrieren. Hinter der Blende 6 ist das Kapillarröhrchen in solcher Lage angeordnet, daß die Bewegung des Quecksilbers die Größe des Strahlenbündels, welches durch den Schlitz ζ fällt, mehr oder weniger beeinflußt. Um die Wärmestrahlen unwirksam zu mächen, kann ein Alaunbad 2 in den Strahlenbereich geschaltet sein. Eine oder mehrere Linsen 3, 4, 5 werfen das durch die Stellung des Quecksilbers veränderliche Bild nach dem Schlitz t, hinter welchem sich das lichtempfindliche Band ν no bewegt. Letzteres kann in gebräuchlicher Weise entwickelt und fixiert werden. Man könnte auch die Registriervorrichtung weglassen und das durch die Lagenveränderung des Quecksilbers hervorgerufene Bild auf eine mit Gradeinteilung versehene Fläche werfen, von welcher man dann die. Bewegungen ablesen könnte. Man könnte auch eine Selenzelle oder dergl. anwenden und die Bewegungen des Quecksilbers dazu benutzen, die Lichtwirkung dieser Selenzelle zu ändern, wobei ein Lokalstromkreis mit Batterie, Emp-

fängerapparat oder dergl. in bekannter Weise in Tätigkeit, gesetzt werden kann.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:
   5

   I. Registrierendes Kapillarelektrometer, bei welchem die Bewegungen des Meniskus zur Registrierung oder Anzeige mittels eines Strahlenbündels auf eine strahlenempfindliche Fläche übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schenkel des das Quecksilber enthaltenden U-förmig gebogenen Behälters flaschen^ halsartig verengt und mit dem Elektrolyten aufgefüllt ist, in welchen das mit Quecksilber gefüllte Kapillarrohr eintaucht und die Flüssigkeitshöhe in dem anderen Schenkel des U-förmjgen Behälters und in dem Ansatz der Kapillarrohre mittels je eines Flüssigkeitsverdrängers so eingestellt wird, daß sich der Meniskus oberhalb des oberen Randes des den Elektrolyten enthaltenden Schenkels befindet, wobei ein Überfließen des Elektrolyten durch die infolge der Kleinheit der öffnung des den Elektrolyten enthaltenden Schenkels sehr bedeutende Kapillarwirkung verhindert wird.
2. 2. Ausführungsform des Kapillarelektrometers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Meniskus enthaltende Kapillarrohr bis auf zwei einander gegenüberliegende, die Strahlen durchlassende Stellen undurchsichtig ist, zum Zweck, die Feinheit der Registrierung noch weiter zu erhöhen.
3. 3. Bei dem Kapillarelektrometer nach Anspruch 1 die Anzeige der Bewegungen des Meniskus mittels einer Selenzelle, welche je nach der Lage des Meniskus mehr oder weniger ■ durch ein Lichtbündel bestrahlt wird und mit einem Telephonempfänger oder dergl. in einem Stromkreis eingeschaltet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.