DE1955107A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Durchfuehren einer quantitativen Analyse - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Durchfuehren einer quantitativen Analyse

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DE1955107A1
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fluid
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DE19691955107
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Brouwer Harm Jan
De Veer Scout Michael
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Koninklijke Philips NV
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Description

Dt. K =; !crt Scholl Pati'iilauwalt
Anmelder: ft. γ. Philip;' Gloeilampenfabrteken 1955107
Akte No. PHH-3655
Anmeldung vom ι 3-], Okt. 1969
N.V. Philips1 Gloeilampenfabrieken, Eindhoven / Holland
Verfahren und Vorrichtung zum Durchführen einer quantitativen
Analyse
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur kontinuierlichen und quantitativen Bestimmung eines oder mehrerer Bestandteile eines Fluids, bei dem ein Durchströmungsmittel eine bestimmte Menge des Fluids durch eine Meßzelle hindurchleitet, wobei an Meßelementen der Meßzelle ein Meßsignal erzeugt wird, das ein Maß für die Menge an zu messenden Bestandteilen ist.
Ein derartiges Verfahren ist aus der USA-Patentschrift 2 621 671 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren kann mittels eines elektrischen Signals kontinuierlich aus der Materialströmung eine quantitative Angabe der in diesem Material vorhandenen Bestandteile erhalten werden (Spalte 2, Zeilen 31 - 36). Auch wird in Spalte 15, Zeilen 27-31, erwähnt, daß das Meßverfahren bei Flüssigkeiten, festen Teilchen in Flüssigkeiten und Gasen angewandt werden kann, wobei die zu messenden Bestandteile sowohl fest, wie auch flüssig oder gasförmig sein können (Spalte 15, Zeilen 56 - 58).
Ein Nachteil des bekannten Verfahrens ist der, daß sich das erhaltene elektrische Meßsignal nicht auf einfache Weise auf Eichsignale beziehen läßt, mit denen z.B. der Nullpunkt und
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/ 2
ein fester Eichpunkt einer Meßskala bestimmt werden können. Die Erfindung begegnet diesem Nachteil und ist dadurch gekennzeichnet, daß während einer verhältnismäßig kurzen Zeit das Fluid, bevor es die Meßzelle durchfließt, zunächst durch ein Absorptionsfilter hindurchgeführt wird, wobei die zu messenden Bestandteile absorbiert werden, wodurch an den Meßelementen ein Nullsignal erzeugt wird, dann das Fluid während einer gleichfalls verhältnismäßig kurzen Zeit, bevor es die Meßzelle durchfließt, zunächst durch das Absorptionsfilter und anschließend durch mindestens eine Eichquelle, die eine bekannte Menge der zu messenden Bestandteile an das Fluid liefert, hindurchgeführt wird, wobei an den Meßelementen ein Eichsignal erzeugt wird, wonach das Fluid während einer Zeit länger als die erwähnten Perioden direkt durch die Meßzelle hindurchgeleitet wird. Das Verfahren nach der Erfindung läßt sich vorteilhaft bei Analysen anwenden, die kontinuierlich verlaufen müssen und bei denen von geschultem Personal zu verrichtende Handlungen möglichst vermieden werden sollen oder sogar völlig unmöglich sind.
sich
Derartige Situationen ergeben/z.B. bei unbewachten Meßstationen, in denen Messungen in bezug auf den Gehalt an bestimmten Stoffen in Flüssigkeiten oder Gasen, die durch eine Rohrleitung befördert werden, in bezug auf Verunreinigungen, die in den Flüssen oder Kanälen vorhanden sein können, oder in bezug auf Verunreinigungen der atmosphärischen Luft in einer Gegend, durchgeführt werden.
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Manchmal sind die Konzentrationen der zu messenden Bestandteile äußerst gering, z.B. ein 'feil zu zehn Millionen Teilen. Die für derartige genaue Messungen geeigneten Meßinstrumente sollen regelmäßig auf ihre gute Wirkung geprüft und geeicht werden, weil Trift und störende Einflüsse die Empfindlichkeit im Laufe der Zeit ändern können. In diesen Fällen wird "bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens dennoch ein genaues Meßergebnis erzielt, namentlich auch, weil zur Bestimmung der Eichpunkte dieselbe Fluidströmung benutzt wird, aus der die zu messenden Bestandteile filtriert werden bzw. der nach Filtrierung eine bestimmte Menge an Bestandteilen zugesetzt wird. Der Einfluß von Störkomponenten in der Fluidströmunglbleibt jedoch bestehen und kann nun durch Subtraktion nahezu beseitigt werden. Auch der Einfluß von Meßzellengrößen wird nahezu völlig beseitigt.
Dies wird mit einer Berechnung für eine elektrolytische Meßzelle nachgewiesen. In der Zelle ist eine Meßflüssigkeit vorhanden, durch die eine Gasströmung mit den zu messenden Bestandteilen hindurchgeblasen wird. Ferner sind Meß- und Bezugselektroden in der Meßflüssigkeit angebracht, die mit elektrischen Hilfsmitteln verbunden sind. Dadurch, daß ein Teil der zu messenden Bestandteile in die Flüssigkeit aufgenommen wird und über Ionen mit den Elektroden zusammenwirkt, kann durch Messung eines elektrischen Stromes die Menge an Beatandteilen bestimmt werden, wobei der elektrische Strom außerdem auf die Meßflüssigkeit eine regenerierende Wirkung ausübt, so
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daß keine Chemikalien oder kein Elektrodenmaterial verbraucht werden.
Wird für die Berechnung gesetzt:
zu messende Bestandteile in der Gasströmung xm Gew./Vol.
Durchströmungsgeschwindigkeit A Vol./Zeit
Aufnahme in der Flüssigkeit ρ (<1)
Beteiligung an chemischer Reaktion q
Eichquellenangabe χ Gew./Vol.
Konstante für elektrischen Strom C
Meß-, Null- und Eichstrom Im, IQ, I Amp
Storsignal in Strömung von Bestandteilen S Amp.
Nullsignal in Strömung z.B. durch
Verlust an Chemikalien (Verdampfung) N Amp.
so ist: I0 = S + N
I = S + H + A.p.q.Xy
Im = S + N + A.p.q.xm
Daraus folgt:
Der Absolutwert der Meßkonstante ist aus der letzteren Formel verschwunden. Es ist aber erforderlich, daß die Konstanten während der Null-, Eich- und Meßzeit einen festen Wert haben. Ist die Meßreaktion nichtlinear, so können mehrere Eichpunkte gewählt werden und kann der Meßbereich nach der Formel 1 linear interpoliert werden.
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Eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß von einem Verbindungsglied, das nachstehend als Vierweghahn bezeichnet wird, und je zwei Eingänge und Ausgänge besitzt, der erste Eingang an einen Anschluß des Absorjbionsfilters, der zweite Eingang an die Zufuhrleitung der noch zu messenden Fluidströmung, der erste Ausgang an einen Anschluß der Eichquelle und an einen Anschluß der Meßzelle und der zweite Ausgang an den anderen Anschluß der Eichquelle und an eine erste Abfuhrleitung der Fluidströmung angeschlossen ist, während der andere Anschluß des Absorptionsfilters mit der erwähnten Zufuhrleitung und der andere Anschluß der Meßzelle mit einer zweiten Abfuhrleitung verbunden ist, in der Weise, daß in der Nullage des Vierweghahns der erste Eingang mit dem ersten Ausgang verbunden ist, wobei die zu messende lluidströmung zunächst das Absorptionsfilter, dann den Hahn und anschließend zu einem Teil die Eichquelle und zu dem übrigen Teil die Meßzelle durchläuft, ferner daß in der Eichlage des Vierweghahns der erste Eingang mit dem zweiten Ausgang verbunden ist, wobei die zu messende Pluidströmung das Absorptionsfilter und den Hahn und zu einem Teil die erste Abfuhrleitung und zum übrigen Teil nacheinander die Eichquelle, die Meßzelle und die zweite Abfuhr leitung, durchfließt, und. daß in der Meßlage des Vierweghahns der zweite Eingang mit dem ersten Ausgang verbunden ist, wobei die zu messende Flüssigkeitsströmung über den Vierweghahn zu einem Teil die Eichquelle und zum übrigen Teil die Meßζeile und die zweite Abfuhrleitung durchläuft,
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Diese Vorrichtung hat den Vorteil, daß das Verbindungsglied derart ausgebildet ist, daß eine bestimmte Art Eichquelle verwendet werden kann, bei der Diffusionsvorgänge benutzt werden.
Die Eichquelle hat die Aufgabe, an die Fluidströmung eine bestimmte Menge an Bestandteilen zu liefern. Dabei kann z.B. eine Membran verwendet werden, die das Vorratsgefäß der Eichquelle von dem Raum trennt, durch den die Fluidströmung hindurchgeleitet wird. Durch Diffusion können die Bestandteile aus dem Vorratsgefäß durch die Membran in den Raum geführt werden. Zur Vermeidung einer Anhäufung der Bestandteile ist es erforderlich, daß kontinuierlich die durch die Membran hindurchdiffundierten Bestandteile abgeführt werden. Wenn die Eichquelle mit zwei Anschlüssen für die Fluidströmung versehen ist, wird sowohl mit einer Strömung von einem Anschluß zu dem anderen als auch umgekehrt der obenerwähnte Effekt erzielt. Auf einfache Weise läßt sich dies mit einer Vorrichtung nach der Erfindung erzielen, bei der also nur für eine Strömungsrichtung, und zwar in der Eichlage des Vierweghahns, die Eichquelle ausgenutzt wird.
Eine andere Ausführungsform der Vorrichtung nach, der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied ein Mehrweghahn mit n·zusätzlichen Ausgängen ist, wobei jeder zusätzliche Ausgang mit dem ersten Eingang verbunden werden muß,
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und ferner daß zwischen dem ersten Auegang und dem erwähnten einen Anschluß der erwähnten Eichquelle eine Reihenschaltung von η Eiohquellen angeordnet ist, wobei jede Verbindungsleitung zwischen zwei dieser Eichquellen an einen der η zusätzlichen Auegänge angeschlossen ist.
Mit dieser Vorrichtung können mehrere Eichpunkte der Meßskala bestimmt werden, wobei sämtliche Eichquellen in Reihe angeordnet Bind, und wobei in Abhängigkeit von der Eichlage des Mehrweghahne durch Addierung der Ausbeuten einer Anzahl von Eiohquellen ein Eichpunkt erhalten wird, während die übrigen Quellen ventiliert werden.
Das Verbindungsglied kann eine Anzahl steuerbarer Ventile enthalten, die in Verbindungsieitungen zwischen den Ein- und Ausgängen des Verbindungsgliedes aufgenommen sind. Durch die große Anzahl von Leitungen und Ventilen kann Leckage auftreten. Auoh ist eine verwickelte Steuerung und Programmierung der Ventile erforderlich, wodurch die Anlage kostspielig wird.
Eine einfache und billige Ausführungsform des .Verbindungsgliedes nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied ein Gehäuse und einen darin passenden drehbaren Innenteil enthält, der die Verbindungen zwischen
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den im Gehäuse vorhandenen Ein- und Ausgängen herstellt. Eine billige Ausführung des Verbindungsgliedes kann z.B. aus einem Hahn mit einem passenden drehbaren Innenteil bestehen, der völlig aus Glas oder Teflon hergestellt ist.
Wie bereits erwähnt wurde, läßt sich die Erfindung vorteilhaft bei unbewachten Meßstationen anwenden. Für den Fall, daß Bedienungssignale und Meßdaten über einen Abstand, z.B. durch eine Ferhsprechleitung, übertragen werden sollen, ist es erforderlich, daß diese Daten und Signale in elektrischer Form zur Verfügung stehen. Steuerbare Ventile können auf elektrischem Wege betätigt werden, aber ein Vierweghahn mit einem drehbaren Innenteil kann elektrisch betätigbar gemacht .werden, indem nach einer Ausführungsform der Vorrichtung die Achse des Innenteiles mit einem fernsteuerbaren Motor gekuppelt wird.
Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung nach der Erfindung, Fig. 2 eine weitere Ausarbeitung mit mehreren Eichquellen, Fig. 3 eine Ausführungsform des Vierweghahns nach Fig.1, Fig. 4 eine Ausführungsform des Mehrweghahns nach Fig.2, Fig. 5 eine Eichquelle für Gase für niedrige Konzentrationen,und Fig. 6 schematisch eine Vorrichtung nach der Erfindung zum Messen von Luftverunreinigung.
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Ein auf das Vorhändensein bestimmter Stoffe zu prüfendes Fluid wird in Fig. 1 über eine Zuführleitung 5 zugeführt·. In Abhängigkeit von der Lage eines Verbindungsgliedes 7, das nachstehend als Vierweghahn bezeichnet wird, unter dem ein Glied mit vier Anschlüssen, und zwar zwei Eingängen 1,2 und zwei Ausgängen 3,4f zu versehen ist, wobei wahlweise gleichzeitig nur einer der Eingänge mit einem der Ausgänge verbunden wird, durchläuft ein Fluid ein Absorptionsfilter und den ersten Eingang 1 eines Vierweghahns 7 oder fließt unmittelbar zum zweiten Eingang 2 des Vierweghahns 7.
Der Vierweghahn in der Vorrichtung nach der Erfindung benutzt drei lagen: die Nu11age, bei der der Eingang 1 mit dem Ausgang 3 verbunden ist; eine Eichlage,'bei der der Eingang 1 mit dem Ausgang 4 verbunden ist, und eine Meßlage, bei der der Eingang 2 mit dem Ausgang 3 verbunden ist. Die Verbindungen können durch steuerbare Ventile hergestellt werden, die in Verbindungsleitungen zwischen Ein- und Ausgängen aufgenommen sind, oder mittels eines drehbaren zylindrischen Innenteiles, wie anhand der Figuren 3 und 4 noch näher beschrieben wird.
Die Fluidströmung, die in der Nullage und in der Eichlage des Vierweghahns 7 den Eingang 1 passiert, ist mittels des Absorptionsfilters 6 von den Bestandteilen gereinigt, für die endgültig die Messung in einer Meßzelle 9 durchgeführt wird. In der Fullage kann nun eine Fluidströmung von dem
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t10- .
Ausgang 3 her durch die Meözeile 9 hindurchgeleitet werden, die ein Nullsighal erzeugt, das an Klemmen 12 und 13 entnommen werden kann.
Eine Eichquelle 8 hat zwei Leitungsanschlüsse. An einen Anschluß ist eine Leitung zum Ausgang 4 des Vierweghahns 7 angeschlossen, während an ein T-Stück in dieser Leitung auch eine erste Abfuhrleitung 14 angeschlossen ist. An den anderen Anschluß ist eine Leitung zum Ausgang 3 des Vierweghahns 7 an-P geschlossen, während an ein T-Stück in dieser Leitung die Zufuhrleitung zu der Meßzelle 9 angeschlossen ist. In einem Vorratsgefäß der Eichquelle 8 sind in konzentrierter Form die zu messenden Bestandteile gespeichert.
Durch einen DiffusionsVorgang liefert dieses Vorratsgefäß an einen mit den "bereits erwähnten Anschlüssen versehenen Raum kontinuierlich eine bestimmte Menge an Bestandteilen, vorausgesetzt, daß eine Fluidströmung von einem Leitungsan-Schluß zu dem anderen oder umgekehrt aufrechterhalten wird. Beim Gebrauch der Eichquelle wird sie also von Fluid durchflossen, sowohl in der Lage des Vierweghahns, in der der Ausgang 4 angeschlossen ist, wie auch in den Lagen, bei denen der Ausgang 3 des Vierweghahns Fluid liefert. Die Eichquelle wird jedoch nur in der Eichlage, bei der der Ausgang 4 Fluid ' liefert, ausgenutzt. Die von den zu messenden Bestandteilen gereinigte Fluidströmung spaltet sich, nachdem sie den Ausgang 4 verlassen hat, in eine über eine Leitung 14 abgeführte
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Strömung und in eine Strömung auf, der die Eichquelle.8 eine bekannte Menge zu messender Bestandteile liefert, die dann in einer Meßzelle 9 detektiert werden, wodurch an den Klemmen 12 und 13 ein Eichsignal entnommen werden kann. Über eine zweite Abfuhrleitung 15 verläßt die Fluidströmung die Meßzelle 9.
Mit 28 ist schematisch ein Durchströmungsmittel bezeichnet, mit dessen Hilfe in den Abfuhrleitungen 14 und 15 eine bestimmte Durchströmungsgeschwindigkeit aufrechterhalten wird.
Pig. 2 zeigt die Vorrichtung nach Pig. 1, die mit Mitteln zum Erhalten mehrerer Eichpunkte versehen ist.
Neben dem Ausgang 4 dea Verbindungsgliedes 7 sind zusätzliche Ausgänge 4a, 4b und 4o angebracht, die gleich wie der Ausgang mit dem Eingang 1 verbunden werden müssen. In Reihe mit der Eiohquelle 8 sind Eichquellen 8a, 8b und 8c angeordnet.
Wenn sich z.B. der Mehrweghahn in der Eichlage 1 - 4b befindet, fließt ein Teil der gereinigten Fluidströmung durch die Eichquellen 8b und 8c zu der Meßzelle 9. Der Eichpunkt wird nun durch die Summe der Ausbeuten der Eichquellen 8b und 8c bestimmt. Der andere Teil der Pluidströmung ventiliert die Eichquellen 8a und 8 über die Leitung 14.
Fig. 3 zeigt schematisch einen Vierweghahn, der vorzugswei-
'■■-..■■■■."■■ -12-
ρ ■
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- -12-
se bei Analysen mit Hilfe einer Vorrichtung nach Fig. 1 verwendet wird. ·
Das Verbindungsglied oder der Vierweghahn 7 enthält ein Gehäuse 29, in dem durch Kanäle und Anschlußmlttel die Eingänge 1 und 2 und die Ausgänge 3 und 4 angebracht sind. Im Gehäuse 29 ist ein Innenteil 19 drehbar befestigt, der einen Verbindungskanal 20 enthält. Der Innenteil 19 paßt gasdicht in das Gehäuse 29. Durch Verdrehung des Innenteils 19 kann die gewünschte Verbindung zwischen einem Eingang und einem Ausgang hergestellt werden.
Fig. 4 zeigt den Mehrweghahn nach Fig. 2. Wenn der Eingang 1 an mehreren Stellen am Umfang des Gehäuses 29, 11 und 1" aufgebracht wird, kann auf einfache Weise mittels des Verbindungskanals 20 im Innenteil 19 durch Drehung des Innenteils 19 eine Verbindung mit mehreren Ausgängen hergestellt werden. Auch kann, wenn dies für bestimmte Anwendungen erwünscht ist, dem Eingang 1' oder 1" ein Filter vorgeschaltet werden»
Eine Eichquelle für niedrige Gaskonzentrationen ist in Fig.5 dargestellt. Die Eichquelle 8 ist hauptsächlich aus einem Vorratsgefäß 30 mit einem Hals 35 und einem Durchströmungsraum 38 aufgebaut, der gasdicht auf dem Gefäß 30 befestigt und mit Anschlüssen 33 und 34 versehen ist. Das Vorratsgefäß 30 kann über eine Zufuhrleitung 32 mit einem Hahn 31 gefüllt
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werden. Im Hals 35 ist eine kleine Öffnung 36 angebracht. Eine Hülse 37 ist engschließend über den Hals 55 geschoben und deckt somit die Öffnung 36 ab. Das Vorratsgefäß 30 wird mit dem Eiohgas in konzentrierter Form und gegebenenfalls in flüssigem Zustand ausgefüllt. Der Druck im Gefäß wird vorzugsweise gleich dem Druck im Raum 38 gewählt, damit leckage und Abdichtungsprobleme vermieden werden. Indem die Hülse 37 aus einem besonderen Werkstoff hergestellt wird, wird eine halbdurchlässige Wand erhalten, durch die pro Zeiteinheit ein konstantes Gewicht des Eichgases hindurchdiffundiert, welches Gewicht u.a. von dem Material der Hülse, der Dicke der Hülse und der Oberfläche der Öffnung 36 abhängig ist. So kann eine Eichquelle dieser Bauart eine Eichgasmenge g von einigen Zehnteln/Ug pro Minute liefern. Die Anzahl an die Gasströmung gelieferter Teile pro Million (p.p.in.) entspricht der folgenden Formel:
G/ugr/min
A l/min
Fig. 6 zeigt ein Schaltbild einer Vorrichtung nach der Erfin-. dung, die zum kontinuierlichen Messen von Luftverunreinigung angewandt wird.
Diese Vorrichtung enthält einen Vierweghahn nach Fig.3. Die Achse des Innenteils 19 ist mit einem fernbetätigbaren Motor 27 gekuppelt, so daß der Verbindungskanal derart gedreht werden kann, daß die gewünschte Verbindung zwischen dem Eingang und einem Ausgang hergestellt werden kann.
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Außerdem ist ein yorzugsweise angewandtes Eurchströmungsmittel dargestellt, das aus einer Kapillaröffnung 23 in der Abfuhrleitung 14, einer Kapillaröffnung 24 in der Abfuhrleitung 15 und einer Vakuumpumpe 25 mit einer Abfuhröffnung 26 besteht.
Die Kapillaröffnungen dienen als GasStrömungsregler und ihre drosselnde Wirkung wird zum Erhalten einer richtigen Verteilung der Gasströmung in den bereits erwähnten T-Stücken, aber insbesondere zum Hindurchführen einer bestimmten und konstanten Gasmenge, z.B. 200 ml/min, durch die Meßzelle, angewandt.
Die Luft, die auf eine bestimmte Verunreinigung (z.B.SOg) geprüft werden muß, wird über eine Einlaßöffnung 16 angesaugt, die mit einer Gaze 17 abgedeckt ist, durch die das Eintreten grober Verunreinigungen, wie Insekten, verhindert wird.
Die Zufuhrleitung 5 ist mit einem Filter 18 zum Aussieben von Staub und anderen Teilchen versehen, während in der Zufuhrleitung zu der Meßzelle 9 ein Filter 21 angeordnet ist, mit dem gasförmige Bestandteile, die die Messung der Verunreinigung in der Meßzelle stören würden, harmlos gemacht werden.
Ein Filter 22 in der Abfuhrleitung 15 dient dazu, Spuren der Meßflüssigkeit, die mit der Gasströmung mitgeführt werden und die Kapillare 24 verstopfen könnten, zurückzuhalten.
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r %
t- r
t *
Wenn die Vorrichtung nach Flg. 2 zum Messen der S02-Konzenträtion in der Luft angewandt wird, ist das Gefäß 10 der Meßzelle 9 mit einer wäßrigen Lösung aus Kaliumbromid, freiem Brom und Schwefelsäure ausgefüllt. Die Meßzelle ist größtenteils auf die oben bei der Berechnung für eine elektrolytische Meßzelle bereite beschriebene Weise ausgebildet.. Für die Messung der SOg-Konzentration ist die Wirkungswelse folgende.
Die Konzentration an freiem Brom wird mit Hilfe einer FlatIn- und einer Silberelektrode (Meß- bzw. Bezugselektrode) in eine Redozspannung umgewandelt, die mit einer gegebenen Spannung verglichen wird. Der Unterschied zwischen den beiden Spannungen wird auf elektronischem Wege in einen elektrischen Strom durch Ewei andere Slektroden (ül-s Genera tor elektroden) in der Meßzelle umgewandelt. Dieser Strom waaüelt BremiSlanem in freies Brom um. '
Dieses Regelsystem sichert, daß die Konzentration an freiem
konstant
Brom/bleibt, indem es stets, wenn die Konzentration den eingestellten Wert unterschreitet, neues Brom generiert. Der dazu erforderliche Strom ist der Menge an verbrauchtem Strom proportional, während dieser Verbrauch seinerseits durch die Menge an SO2, die hindurchgeleitet'wird und mit dem freien Brom reagiert, bestimmt wird.
Auch verschwindet durch Verdampfung nach Br2 mit der hindurehgeführten Luft (der sogenannte Leer- oder Nullpunktverbrauch).
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Der erwähnte Strom in den Generatorelektroden bestimmt daa Ausgangssignal.
In diesem lall reinigt das Filter 21. die Luftströmung von Ozon, Schwefelwasserstoff, Chlor usw., um die Messung von Schwefeloxyd nicht zu beeinflussen. Zum Erhalten einer richtigen Eichung ist die Bichquelle 8 derart eingestellt, daß an die durch diese Quelle hindurchströmende Luft eine Menge SO2 in der Größenordnung von 1 mg/m geliefert wird, was etwa 0,5 . 10 Verunreinigung entspricht. Der Meßbereich der Meßzelle kann auf z.B. 1 oder 3. 10"* , d.h. 1 oder 3 p. p.m., eingestellt werden, während die Ifaehweiebarkeitsgrenze unter 25/ug SOg pro tor (0,01 p.p.m.) liegt.
Γ *e lichquelle 8 ist auf die an Hand der Pig, 5 beschriebene Weise ausgebildet. Eine Hülse 37 der Pig. 5 ist aus Silokonkautschuk hergestellt, dessen Eigenschaften in "Industrial and Eng. Chemistry", 49, Oktober 1957, S. 1685 und 1686, "Silicon Rubber as a Selective Barrier", beschrieben wurden. Das Eichgas SOp befindet sich mit einigen i» Luft unter einem Absolutdruck von 1 atm im Vorratsgefäß der Eichquelle. Infolge der geringen Diffusion ist der Verlauf dieser SO^-Quelle kleiner als 5$ pro drei Monate.
Die Meßsignale und die Bedienungs- und Signalisierungsimpulse werden über ein !Eonfrequenzsystem mit Hilfe einer Fernsprechleitung auf eine Rechenanlage übertragen, die die Eich- und Meßzyklen für ;jede Meßstation bestimmt und die empfangenen Meßdaten verarbeitet.
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Durch die Einfachheit und Zuverlässigkeit der dargestellten Vorrichtung und den sich daraus ergebenden niedrigen Kostenaufwand können viele MeBstationen monatelang unbewacht die Luftverunreinigung einer Gegend prüfen.
Patentansprüche:
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Claims (5)

Patentansprüche:
1. !Verfahren zur kontinuierlichen und quantitativen Bestimmung eines oder mehrerer Bestandteile eines fluids, bei dem ein Durchströmungsmittel eine bestimmte Menge des Fluide durch eine MeSzelle hindurchleitet, wobei an Meßelementen der Meßzelle ein Meßsignal erzeugt wird, das ein MaS für die Menge an zu messenden Bestandteilen ist, dadurch gekennzeichnet, daß während einer verhältnismäßig kurzen Zeit das Fluid, bevor es die Meßzelle durchläuft, zunächst durch ein Absorptionsfilter hindurchgeleitet wird, wobei die zu messenden Bestandteile absorbiert werden, wodurch an den Meßelementen ein Nullsignal erzeugt wird, dann das Fluid während einer gleichfalls verhältnismäßig kurzen Zeit, bevor es die Meßzelle durchläuft, zunächst durch das Absorptionsfilter und anschließend durch mindestens eine Eichquelle, die dem Fluid eine bestimmte Menge· der zu mes-
senden Bestandteile liefert, hindurchgeleitet wird, wobei an den Meßelementen ein Eichsignal erzeugt wird, wonach das Fluid während einer Zeit länger als die erwähnten Perioden unmittelbar durch die Meßzelle hindurchgeführt wird.
2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, die eine Meßzelle, ein Abeorptionsfliter, eine Eichquelle und ein Durchstrumungsmittel enthält, dadurch gekennzeichnet . daß von einem Verbindungsglied, das nachstehend als Vierweghahn (7) bezeichnet wird und das zwei
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Eingänge (1,2) und zwei Ausgänge (3,4) besitzt, der erste Eingang (1) an einen Anschluß des Absorptionsfilters, der zweite Eingang (2) an die Zufuhrleitung der noch zu messenden Fluidströmung, der erste Ausgang (3) an einen Anschluß der !ichquelle (8) und an einen Anschluß der Meßzelle (9) und der zweite M@gang(4-) an den anderen Anschluß der Bichquelle und an eine erste Abfuhrleitung (14) der Fluidströmung angeschlossen ist, während der andere Anschluß des Adsorptionsfilters (6) mit der erwähnten Zufuhrleitung und der andere Anschluß der Meßzelle (9) mit einer zweiten Abfuhrleitung (15) verbunden ist, in der Weise, daß in der Nullage des Tierweghahne der erste Eingang (.1) mit dem ersten Ausgang (3) verbunden ist, wobei die zu messende Pluidströmuag zunächst das Absorptionsfilter (6), dann den Hahn (7)* »u einem Seil ei-3 li^wi^ll© (B) und mt dem übrigen feil die Heßselle (9) durchfließt 9£mmm? iaß in der Sichlage des Yierweghahns der erste Eingang (1) mit dem zweiten Ausgang (4) verbunden ist, wobei die zu messende Fluidströmung das Absorptionsfilter (6) und den Hahn (7) und zu einem Seil die erste Abfuhrleitung (14) und zu dem übrigen Seil nacheinander die Sichquelle (6), die Meßzelle (8) und die zweite Abfuhrleitung (15) durchläuft, und daß in der Meßlage des Vierweghahne (7) der zweite Eingang (2) mit dem ersten Ausgang (3) verbunden ist, wobei die zu messende Pluidströmung über den Vierweghahn (7) zu einem Teil die Eichquelle (6), zu dem übrigen Teil die Meßzelle (9) und die zweite Abfuhrleitung (15) durchläuft.
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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied ein Mehrweghahn mit η zusätzlichen· Ausgängen ist, wobei jeder zusätzliche Ausgang mit dem ersten Eingang (1) verbunden werden muß, und ferner daß zwischen dem ersten Ausgang (3) und den erwähnten einen Anschluß der Eichquelle (8) eine Reihenschaltung von η Elchquellen (8, ..o8c) angeordnet ist, wobei jede Verbindungeleitung zwischen zwei dieser Eichquellen an einen der η zusätzlichen Ausgänge (4, ...4c) angeschlossen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied ein Gehäuse (29) und einen darin passenden drehbaren Innenteii (19) enthält, der die erwähnten Verbindungen zwischen den im Gehäuse angebrachten Ein- und Ausgängen (1,2,3,4) herstellt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet« daß die Achse des Innenteiles (19) mit einem fernsteuerbaren Motor (27) gekuppelt ist.
00982A/1766
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