DE2014747A1 - Meßgerät und Verfahren zur Messung von Gasgeschwindigkeiten - Google Patents

Meßgerät und Verfahren zur Messung von Gasgeschwindigkeiten

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DE2014747A1 DE19702014747 DE2014747A DE2014747A1 DE 2014747 A1 DE2014747 A1 DE 2014747A1 DE 19702014747 DE19702014747 DE 19702014747 DE 2014747 A DE2014747 A DE 2014747A DE 2014747 A1 DE2014747 A1 DE 2014747A1
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Description

189
Augsburg, den 25. März 1970
National üesearch Development Corporation, Kingsgate House, 66-74· Victoria Street, London, S.W»1, England
ließgerät und Verfahren zur Messung von Gasgeschwindigkeiten
Die Erfindung betrifft Meßgeräte und Verfahren zur hesrjung von Gasgeschwindigkeiten, wobei die Meßgeräte ei Ionisationseinrichtung zur Ionisierung mindestens eines Teiles eines in einem Kanal strömenden Gases sowie zwei verschiedene, in bestimmtem axialem Abstand voneinander in dem Kanal angeordnete Elektrodenanordnungen zum Einfangen von Ionen aufweisen.
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Ein bekanntes Gasgeschwindigkeitsmeßgerät weist eine zwischen zwei in "bestimmtem abstand voneinander .angeordneten Sammelelektroden befindliche lonisationsquelle auf. Das Verhältnis der von diesen Sammelelektroden eingefangenen Ionen stellt ein Haß für die Geschwindigkeit des Gases dar. Die Heßergebnisse dieses . Meßgerätes werden jedoch durch Änderungen der Ionenrekombinationskonstanten beeinflußt, so daß dieses Geifio nur für die Messung hoher Gasgeschwindigkeiten geeignet ist.
Durch die Erfindung soll die .aufgäbe gelöst werden, ein Meßgerät zur Messung von Gasgeschwindigkeit en derart auszulepjen, daß damit ohne Störung der Gasströmung und unbeeinflußt von Änderungen der itekombinationskonstanten sowohl hohe als auch niedrige Gasgeschwindigkeiten und ™ außerdem die Dichte von Gasen gemessen werden können.
Im Sinne der Losung dieser Aufgabe beinhaltet die Erfindung ein Meßgerät zur Messung von Gasgeschwindigkeiten, welches eine lonisationseinricntung zur Ionisierung mindestens eines Teiles eines in einem Kanal strömenden Gases sowie zwei verschiedene, in bestimmtem axialem Abstand voneinander in dem Kanal angeordnete Elektrodenanordnungen
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zum üinfangen von Ionen aufweist, welches gemäß ,der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß die "beiden Elektrodenanordnungen jeweils stromabwärts von der Ionisa-fcionseinrichtung angeordnet sind, daß weiter eine Einrichtung vorgesehen ist, mittels welcher die Anzahl,der von der einen der beiden Elektrodenanordnungen eingefangenen Ionen veränderbar ist, -und daß schließlich eine Meßeinrichtung zur Bestimmung der Zeitspanne zwischen dem einen Zeitpunkt, an welchem eine .änderung der Anzahl der von der einen Elektrodenanordnung eingefangenen Ionen bewirkt wird, und dem anderen Zeitpunkt an welchem eine daraus resultierende .änderung der Anzahl der von der anderen Elektrodenanordnung eingefangenen Ionen eintritt, vorhanden ist.
Bei dem Meßgerät nach der Erfindung hängt die Geschwindigkeit des in dem Kanal strömenden Gases von der Zeitspanne zwischen den beiden oben genannten Zeitpunkten ab.
Das Meßgerät und das. Verfahren nach der Erfindung weisen die oben genannten Nachteile bekannter Meßgeräte nicht auf, da die tibertragungszeit nicht durch die Ionenrekombinationskonstante beeinflußt wird und weil sowohl
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niedrige als auch liolie Gasgeschwindigkeiten gemessen werden können.
Bei dem erfindungsgemäßen Heßgerät enthält die Ionisationseinrichtung vorzugsweise das Isotop ü.mericium-241 (Alphastrahler) oder das Isotopengemi sch Strontiuia-9*-)/ lttriuQ-90 (jSetastrahler).
Isotopen können in einen dünnen hetallfolienbelag eingeschmolzen sein, welcher auf der Kanalinnenwandung ange ordne t ist.
In Weiterbildung der Erfindung weist die eine Elektrodenanordnung und/oder die andere Elektrodenanordnung jeweils eine ßtabelektrode, welche in der Kanalmitte angeordnet ist, sowie jeweils eine weitere Elektrode auf, welche ein leitendes, mit Bezug auf den übrigen Kanal isoliertes Teil der Kanalwandung bildet und die mit Bezug auf diesen Kanalwandungsteil koaxial angeordnete ßtabelektrode umgibt. Erfindungsgemäß weist die Einrichtung, welche eine Änderung der Anzahl derjenigen Ionen bewirkt, welche von der einen Elektrodenanordnung eingefangen werden, eine Impulsquelle auf, welche an die eine Elektrodenanordnung eine Kechteckspaniiung anlegt.
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Die Meßeinrichtung für die Messung der Zeitspanne weist vorzugsweise einen i'lipflop-Schaltkreis auf, welcher dann auf einen leitenden Zustand umgeschaltet wird, wenn ein Spannungsimpuls an der einen Elektrodenanordnung anliegt. Dieser Flipflop-Schaltkreis wird auf seinen anderen leitenden Zustand dann umgeschaltet, wenn eine Änderung der Anzahl der von der anderen Elektrodenanordnung ,eingefangenen Ionen festgestellt wird. Jas Ausgangssignal des Flipflop-Schaltkreises ist damit eine Impulsfolge, deren'Zeichen / (Abstand zwischen den Zeichen) Verhältnis von,der Gasgeschwindigkeit abhängt. Die Ausgangsschaltung des Flipflop-Schaltkreises kann über einen Glättungsschaltkreis mit einem Voltmeter derart verbunden sein, daß die angezeigte Spannung ein Maß für die Gasgeschwindigkeit ist.
Das erfindungsgemäße Meßgerät.zur Messung von Gasgeschwindigkeiten weist zahlreiche Vorteile auf: Da es die Gasströmung überhaupt nicht bzw. nur in geringem Maße stört, treten nur vernachlässigbar geringe Druckverluste.im Bereich des Meßgeräten auf. Das Meßgerät nach der Erfindung ist leicht anzubringen und es treten keine Dichtungsprobleme auf. Da das Meßgerät nach der Erfindung keine beweglichen Teile aufweist, erfolgt einerseits kein Verschleiß und ist
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andererseits kein mechanisches Signal in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Das ließgerät nach der Erfindung ist linear geeicht.
Das erfindungsgemäße Maßgerät kann weiterhin zur hessung der Dichte von in einem Kanal strömenden Gasen verwendet werden, derart, daß durch eine zusätzliche Vorspannungseinrichtung eine Gleichspannung zwischen die beiden Elektroden einer der "beiden Elektrodenanordnungen angelegt wird und daß durch eine weitere Einrichtung ein Signal erzeugt wird, welches die Anzahl von Ionen versinnbildlicht, welche durch eine der beiden Elektrodenanordnungen bei NichtVorhandensein einer Spannung aus der Impulsquelle, beispielsweise jeweils zwischen zwei Impulsen, eingefangen worden sind. Diese Einrichtung, welche ein die .Anzahl der eingefangenen Ionen versinnbildlichendes Signal liefert, kann beispielsweise ein Amperemeter1 sein, welches mit einer Gleichstromquelle in lieihe geschaltet ist.
aus dem Heßgerät nach der Erfindung ergibt sich ein vielseitiges Nassenströmungsgerät dadurch, daß ihm eine Einrichtung hinzugefügt wird, welche ein Signal, welches die Anzahl der von der zweitgenannten Einrichtung eingefängenen Ionen versinnbildlicht, und eine Einrichtung,
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welche dieses Signal mit der Ausgangsgröße derg enigen Einrichtung multipliziert, welche die genannte Zeitspanne mißt. Beispielsweise wird die aus dem Glättungs— Schaltkreis erhältliche Spannung mit dem Strom, welcher durch die genannte GIeichspannungsquelle hindurehfließt, dadurch multipliziert, daß. ein Wattmeter oder eine andere, gleichwertige' Schaltung "verwendet wird. Die Impulsfrequenz der Impulsquelle muß derart gewählt sein, daß die Anzahl der von der anderen Elektrodenanordnung Jeweils zwischen den Impulsen eingefangenen Ionen genau der Dichte des in dem Kanal "bzw. in der Leitung strömenden Gases entspricht.
Das oben genannte Hassenströmungsmeßgerät weist die "bereits "beschriebenen Vorteile des erfindungsgemäßen Gasgeschwindigkeitsmeßgerätes auf. Zusätzlich dazu ist leicht eine, Integration der Strömungsgeschwindigkeit durchführbar und damit die Gesamtgasströmung erhältlich. J Das Strömungsmeßgerät spricht zum Teil auf Änderungen in das Gasströmung an und kann selbstverständlich als Ge-. schxirindigkeitsmeßgerät bzw. als Dichtemeßgerät verwendet werden, ■■"....
Im. Sinne der Lösung der gestellten Aufgabe beinhaltet die Erfindung weiterhin ein Verfahren zur Messung von
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Gasgeschwindigkeiten, "bei welchem mindestens ein Anteil eines in einem Kanal strömenden Gases ionisiert wird und Ionen aus dem Kanal heraus eingefangen werden, welches gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Änderung der Anzahl derjenigen Ionen bewirkt wird, welche an einer bestimmten, stromabwärts von dem Ionisationsberexcli gelegenen Stelle eingefangen werden, daß weiter diejenigen Ionen, welche an dieser einen bestimmten Stelle vorbeifliegen, an einer anderen bestimmten Stelle in dem Kanal eingefangen werden und daß schließlich die Zeitspanne zwischen dem einen Zeitpunkt, an welchem die Minderung der .anzahl der an der einen bestimmten Stelle eingefangenen Ionen bewirkt wird, und zwischen dem anderen Zeitpunkt, an welchem eine daraus resultierende .Änderung der ^jizahl der an der anderen bestimmten Stelle eingefangenen Ionen eintritt, gemessen wird.
Im folgenden werden einige bevorzugte Ausführungsformen des heßgerätes nach der Erfindung unter Bezugnahme auf die als Beispiel dienenden Zeichnungen näher beschrieben, v/eiche im einzelnen zeigen:
!''ig. 1 teils schematisch, teils in Jform
eines Blockdiagrammes eine .ausführungsform eines riassenströmungs-
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. meßgerätes nach der Erfindung, .
Pig. 2 schematisch eine Elektrodenan
ordnung, -weiche anstelle einer in !'ig. 1 dargestellten Elektrodenanordnung verwendbar ist.
In Fig. 1 strömt Gas in Sichtung eines Pfeiles 10 durch einen Kanal 11 hindurch. Dieses Gas wird zunächst durch radioaktives Pulver 12 ionisiert, welches in eine dünne Metallfolie 13 eingeschmolzen ist, die auf der Innenwandung des Kanales in Umfangsrichtung angeordnet ist. Dieses Pulver kann das radioaktive Isotop Americium-24-1 (Alphastrahler) oder das Isotopengemisch Strontium-90/ "Ittrium-90 (Betastrahler) enthalten. Nach der Ionisation wird das Gas zu einem Ioneneinfangbereich 14 des Kanales weitergeleitet, welcher zwei Elektroden aufweist: Eine zylindrische ßtabelektrode 15, welche in derKanalmitte und koaxial zu dem Kanal angeordnet ist, und eine weitere Elektrode 16, welche einen Teil der Kanalwandung bildet und welche vom übrigen Teil der Kanalwandung durch Isolationsteile 17 und 18 Isoliert Ist.
Das Gas wird anschließend zu einem weiteren Ionen-
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einfangbereich 19 geleitet, welcher die gleiche ij'orm wie der erstgenannte Ioneneinfangbereich aufweist. Dieser weitere Ioneneinfangbereich weist eine zylindrische Mttelelektrode 20 und eine Wandelektrode 21 auf, welche einen Teil der Kanalwandung bildet und welche gegenüber dem übrigen Teil der Kanalwandung isoliert ist.
Die Elektroden 15 und 20 werden jeweils von Messingstäben (in der Zeichnung nicht dargestellt) innerhalb des Kanales 11 und radial zu diesem getragen. Diese Stäbe sind jeweils isoliert an den Elektroden 16 bzw. 21 befestigt und tragen außerdem die elektrischen Anschlüsse für die Elektroden 15 bzw. 20.
Eine von einem Impulsoszillator 22 gelieferte W rechteckförmige Spannung weist eine Frequenz von etwa 100 Hz auf und ist zwischen Elektroden 15 und 16 angelegt. Dadurch wird bewirkt, daß während der Dauer eines jeden Spannungsimpulses eine Anzahl von Ionen in dem Bereich 14 eingefangen wird und daß in den Zeitspannen zwischen jeweils zwei Impulsen, d.h., wenn eine Spannung von Null Volt zwischen den Elektroden 15 und 16 anliegt, keine Ionen in diesem Bereich eingefangen werden. Die
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■ -Λ'- = ϊ . 20Η747
Zeitspanne jeweils zwischen der Vorderflanke der von · dem Oszillator 22'gelieferten Impulse und jeweils dem entsprechenden Abfall in der Anzahl der an der Elek-, trode 20 eingefangenen Ionen ist von der Geschwindigkeit des Gases; in dem Kanal abhängig.'Jedesmal dann, wenn die Vorderflanke eines Oszillatorimpuls.es erscheint, wird ein Flipflop-Schaltkreis 25 auf einen seiner beiden möglichen Zustände gesetzt. Dieser Flipflop-Schaltkreis wird durch ein Signal aus einem Detektorschaltkreis dann zurückgestellt, wenn ein Abfall der Anzahl von an der Elektrode 20 eingefangenen Ionen festgestellt wird. Die" Zeitspanne, während welcher sich der - Flipf lOp.-Schaltkreis 23 in dem genannten einen'Zustand befindet, ist demzufolge von der Gasgeschwindigkeit abhängig. Der Ausgangsimpuls des 3?lipflop-Schaltkreises 2J wird au einem Glättungsschaltkreis 25geleitet, dessen Ausgang mit einem Gleichspannungsmesser 26 verbunden^ist, welcher direkt die Geschwindigkeit der Gasströmung anzeigt.
Die Elektrode 20 ist in·Reihenschaltung mit einem Gieichstrommeßgerät 27 und mit einer Batterie 28 verbunden, welch letztere an die Elektroden 20 und 21 eine Gleichspannung von ungefähr 120 V anlegt.
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20U747 -it
Der Detektor 24- weist "beispielsweise einen in der Zeichnung nicht dargestellten widerstand auf, welcher mit der Batterie 28 in Reihe geschaltet ist und weiterhin einen in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellten Triggerschaltkreis, welcher auf Änderungen des Spannungsabfalles an diesen widerstand anspricht, wenn sich demzufolge der Strom durch diesen Widerstand infolge des Jiinfangens von Ionen ändert, so ändert der Triggerschaltkreis den Zustand des i'lipflop-Schaltkreises 25.
Die .anzahl derjenigen Ionen, welche an der Elektrode ankommt, läßt sich aus einer Messung des Batteriestromes ermitteln und ist abhängig von der Gesamtstrahlungsstärke der quelle und von dem lonisationsquerschnitt des Gases, welch letztere bei einem bestimmten ü-as und bei einem bestimmten Heßinstrument festgelegt sind. Die anzahl der W Ionen ist außerdem allgemein von der Gasgeschwindigkeit und der Gasdichte im Ionisationsbereich abhängig. Jfür einen bestimmten Wert der Strahlungsstärke in einem bestimmten Ga.ogeschwindigkeitsbereich ist der loneneinfangs-εtrODi, welcher durch das heßinstrument 27 angedeutet ist, von der Gasgeschwindigkeit unabhängig und für ein Gas mit konstanter //uraiamensetr.unf,· kann außeixlem geneigt werden, dull während derjenigen Zeitspannen, wahrend welcher keine
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Ionen im Bereich 14 eingefangen werden bzw. während xtfelchen sämtliche Ionen im Bereich 19 eingefangen werden, der Ioneneinfangsstrom folgenden Wert annimmt":
I = AJf/Vρ
e a
wobei A = ]£analquerschnittsf lache J = Tonisationsleistung der Strahlungsquelle f = Ionisationsquerschnitt des Gases f> = Dickte des Gases an der Ionisierungsstelle yO a = Dichte des Gases bei normalem Druck und
normaler Temperatur I = Einfang- bzw. Elektrodenstrom e == Ladung eines Elektrons,.
woraus folgt, daß I = Kρ , wobei K eine
Konstante ist.
Die Ionisationsleistung J ist ein Faktor, welcher von der Strahlungsstärke der Quelle abhängt. Der Ionisations querschnitt des Gases f stellt ein Maß für die Ionisationsfähigkeit des verwendeten Gases dar. Das Produkte Jf ist gleich der Anzahl der pro Volumeneinheit'des Gases erzeugten Ioneripaare, wenn'sich das Gas mit Einheitsgeschwindigkeit bei normalem Druck und normaler Temperatur bewegt. Der
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Sß-
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Ionisationsstrom, welcher von dem Meßinstrument 27 angezeigt wird, stellt damit ein Maß für die Gasdichte ρ in dem Kanal in der Nähe der lonisationsquelle dar.
Für eine genaue Messung der Gasdichte muß die Zusammensetzung des Gases konstant, der Staubgehalt niedrig und müssen Temperaturänderungen zwischen dem Bereich 14- und dem Bereich 19 klein sein.
Die geforderte Genauigkeit der Dichtemessung bestiiamt den Geschwindigkeitsbereich, in welchem die Dichtemessung durchführbar ist. Beispielsweise beträgt der fehler der Dichtemessung £ 0,01 %, wenn gilt
'K Jfo" 1,410""V-2
wobei 6 = f> / f> Ά
λ. = Ionenrekombinationskoeffizient
^ =» Geschwindigkeit des Gases im Ionisationsbereich,
und
L a Entfernung zwischen der Ionisationsquelle und dem weiteren Ioneneinfangbereich.
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Die Spannung aus dem Glättungsschaltkreis 25 und der Strom in dem Meßinstrument 27 werden auf einen Schaltkreis 29 gegeben, welcher den Mittelwert des Stromes mit dem Wert der Spannung multipliziert, so .. daß sich ein Produkt ergibt, welches der Massenströmung des Gases in dem Kanal proportional ist. Der Schaltkreis kann beispielsweise.ein Wattmeter sein. Der in dem Meßinstrument 27 fließende Strom ist zwar ein Impulsstrom, unter der Voraussetzung jedoch, daß die Ansprechzeit dieses Meßinstrumentes und des Sehaltkreises 29 im Vergleich zur Frequenz des Impulseszillators 22 niedrig ist,, ergibt sich eine· stetige genaue Aüslesung bzw. Anzeige.
Die in !"ig. 1 der Zeichnungen dargestellten Elektroden können durch eine Elektrodenanordnung ersetzt sein, welche in Fig. 2 dargestellt ist und welche den Vorteil hat, daß eine Störung der· Gasströmung vermieden wird.
Die Elektroden 15 bzw. 16 sind dabei jeweils durch Metallblechelektroden 31 bzw. 32 ersetzt. Gleiche, jedoch etwas größere Metallblechelektroden 33 und 34- ersetzen jeweils die Elektroden 20 und 21. Die radioaktive Quelle ist gemäß der Darstellung in Fig. 1 ausgebildet. Die
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Elektroden und die radioaktive Quelle sind in einem Isolationsrohr 35 angeordnet, mit welchem der Kanal 11 ausgekleidet ist. Die Elektroden 31 bzw. 32 sind jeweils mit der Potential-bzw. Erdseite des Impulsoszillators ?.2 verbunden, wobei die Elektrode 33 mit der Hochspannungsanschlußklemme der Batterie 28 und die Elektrode 34- niit dem Gleichstrommeßinstrument 27 verbunden ist.
Die Ausbildung der Ionenquelle und der 'Elektroden muß nicht näher beschrieben werden. Weitere Schaltkreise, welche sich von den in dem Blockdiagramm dargestellten Schaltkreisen unterscheiden, können zur Auswertung der Messungen in bezug auf Dichte, Geschwindigkeit und Massenströmung von Gasen verwendet werden.
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Claims (10)

  1. Patentansprüche ι
    1«Jließgerät zur Messung von Gasgeschwandigkeiten, welches eine lonisationseinrichtung zur loiiisiermig mindestens eines Seiles eines in einem Kanal strömenden Gases sowie zwei verschiedene, in bestimmtem axialem Abstand voneinander in dem Kanal angeordnete Elektrodenanordnungen zum iünfangen tqii Ionen aufweist,, dadnreii gekennzeicjanet, daß die beiden Elektrodenanordniingen (1^ 16 ozw, 31> 52 ttnd "20,. 21 "bzw. 53, 32I-) jeweils stromabwärts von der Ionisationseinriontting (12, 15) angeordnet sind» daB weiter eine üinrioiitting (22) vorgeselien ist, mittels welcner die Inzanl der von der einen der "beiden ElektrGdenanordmmgen (15, 16 bzw, 51, 52) eingefangenen Ionen veränderbar istT und daß schließlich eine Meßeinrichtung (25, 24-, 25, 26) zur Bestimmung der Zeitspanne zwischen dem einen Zeitpunkt, an welchem eine iLnderung der Anzahl der von der einen Elektrodenanordnung eingefangenen Ionen bewirkt wird, und dem anderen Zeitpunkt, an welchem eine daraus resultierende Änderung der Anzahl der von der anderen Elektrodenanordnung (20, 21 bzw, 35, eingefangenen Ionen eintritt, vorhanden ist.
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  2. 2. Meßgerät nach Anspruch, 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionisationseinrichtung (13) zur Ionisierung des Gases eine radioaktive Strahlungsquelle (12) aufweist.
  3. 3. Meßgerät nach .Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radioaktive Strahlungsquelle (12) das Isotop AmericIum-24-1 oder das Isotopengemisch Strontium-90/ittrium-9Ü enthält
  4. 4. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 "bis 3 * dadurch gekennzeichnet, daß die eine Elektrodenanordnung und/oder die andere Elektrodenanordnung jeweils eine Stabelektrode (15 "bzw. 2U), welche in der Kanalmitte angeordnet ist, sowie jeweils eine weitere Elektrode (16 bzw. 21), welche ein leitendes, mit Bezug auf den übrigen Kanal isolierendes Teil der Kanalwandung bildet und welche die mit Bezug auf diesen Kanalwandungsteil koaxial angeordnete Stabelektrode umgibt, aufweist.
  5. 5· Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die eine Elektrodenanordnung (31»32) und/oder die andere Elektrodenanordnung (33, 34-) jeweils zwei Elektroden aufweisen, welch letztere jeweils die Gestalt eines Bleches aus leitendem Material aufweisen,
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    welckes zwar in der ITähe, jedoch von einem Teil der Kanalwandung (11) getrennt angeordnet ist, und wobei jedes dieser Bleche derart geformt ist, daß es sich. der Form desjenigen Teiles der Kanalwandung anschmiegt, in dessen unmittelbarer jjfähe es sich befindet.
  6. 6. Heßgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Elektrode bzw. jede der anderen Elektroden " | mit einer Öffnung versehen ist, innerhalb welcher die ■ eine Elektrode (31) bzw. eine der einen Elektroden (31 bzw. 33) angeordnet ist.
  7. 7- Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, welche eine Änderung der Anzahl derjenigen Ionen bewirkt, welche von der einen Elektrodenanordnung (15, 16 bzw. 31 > 32) eingefangen werden, eine Impulsquelle (22) aufweist,
    welche an die eine Elektrodenanordnung eine Rechteck- ^
    spannung anlegt.
  8. 8. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (23 bis 26) zur Bestimmung der genannten Zeitspanne eine Einrichtung (24) zum Peststellen von .Änderungen der Anzahl derjenigen Ionen
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    • aufweist, welche durch die andere Elektrodenanordnung (20, 21 "bzw. 33, 34-) eingefangen werden, und daß mit der Einrichtung zur Bestimmung des Verhältnisses derjenigen Zeitspannen, während welchen sich der bistabile Schaltkreis in dem einen oder in dem anderen leitenden Zustand befindet, ein bistabiler Schaltkreis (23) verbunden ist, welcher dann getriggert wird und seinen einen leitenden . Zustand einnimmt, wenn ein Spannungsimpuls an die eine Elektrodenanordnung (15, 16 bzw. 31, 32) angelegt ist, und welcher dann getriggert wird und seinen anderen leitenden Zustand einnimmt, wenn eine ünderung der Anzahl der von der anderen Elektrodenanordnung (20, 21 bzw. 33» 34-) eingefangenen Ionen durch die Detektoreinrichtung (24) festgestellt wird.
  9. 9. Meßgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (25, 26) zur Bestimmung des Verhält-
    P nisses der genannten Zeitspannen ein Voltmeter (26) aufweist, welches über einen Glättungsschaltkreis (25) mit dem bistabilen Schaltkreis (23) verbunden ist.
  10. 10. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Gleichspannungsquelle (28) zum Anlegen einer Vorspannung an die eine oder an die andere
    0 Π 98Ml/ 1FU 9 '
    Elektrodenanordnung (15, 16 bzw.' 31, 32 oder 20, 21/bzw. 33,34-), und durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Signales, welches die Anzahl von Ionen versinnbildlicht, welche von derjenigen Elektrodenanordnung eingefangen werden, an welcher die Vorspannung dann anliegt, wenn die Impulsquelle keine Spannung an die eine Elektroden-^ anordnung anlegt, wobei das Meßgerät derart ausgelegt ist, daß das Signal die Dichte des Gases in dem Kanal versinnbildlicht.
    11, Meßgerät nach einen der Ansprüche 4, 5, 6 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromquelle zwischen die beiden Elektroden derjenigen Elektrodenanordnung geschaltet ist, an welche die· Vorspannung angelegt wird.
    12» Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekeimzeichnet durch eine Einrichtung (27), welche das Ausgangssignal der Meßeinrichtung für die genannte Zeitspanne mit' dem Signal multipliziert, welches die Anzahl der oingefangenen Ionen versinnbildlicht, wobei das Meßgerät derart ausgelegt ist, daß das von der Multipliziereinrichtung gebildete Produkt die Massenstromung eines durch den Kanal hindurchströmenden Gases versinnbildlicht.
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    13· Verfahren zur Messung von Gasgesciiwindigkeiten, bei welchem mindestens ein anteil eines in einem Kanal strömenden Gases ionisiert wird und Ionen aus dem Kanal heraus eingefangen werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Änderung der Anzahl derjenigen Ionen bewirkt wird, welche an einer bestimmten, stromabwärts von dem Ionisationsbereich gelegenen Stelle eingefangen werden, daß weiter diejenigen Ionen, welche an dieser einen bestimmten Stelle vorbeifliegen, an einer anderen bestimmten Stelle in dem Kanal eingefangen werden und daß schließlich die Zeitspanne zwischen dem einen Zeitpunkt, an welchem die .änderung der Anzahl der an der einen bestimmten Stelle eingefangenen Ionen bewirkt wird, und zwischen dem anderen Zeitpunkt, an welchem eine daraus resultierende Änderung der Anzahl der an der anderen bestimmten Stelle eingefangenen Ionen eintritt, gemessen wird.
    009840/1549 bad
    Leersei
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