DE2137656B2 - Volumetric measurement of plastic sheet gas permeability - with U-tube manometer to govern total vol variation - Google Patents

Volumetric measurement of plastic sheet gas permeability - with U-tube manometer to govern total vol variation

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Abstract

A measuring device for automatically and rapidly determining the gas permeability of a plastics foil or sheet operates by the volumetric method, in which a gas-contg. chamber is subdivided by the foil into two spaces, the space on the lower pressure side being connected to a U-tube of glass or similar material contg. mercury; the gas space at the top of the branch of this mercury-contg. U-tube is itself connected to a U-tube contact manometer comprising two electrical contacts and having its other branch widened to a funnel open to atmos. The other vertical branch of the mercury-filled U-tube houses a vertical immersed piston projecting upwards out of it and continuing as a long toothed rack or rod coupled to a revolving pinion enabling the rod to be raised or lowered and thus the piston to be lifted out of or pushed into the branch of the U-tube. The pinion is driven to either left or right by a reversing electric motor, a potentiometer being mounted upon the same shaft; mechanical contacts at the two ends of the rack actuate alternately a two-way switch, connected by its input to the first pole of the voltage supply and with its first output to the contact of the U-tube contact manometer; the second output of the switch is connected to the input conductor of the reversing motor, this motor having its third input connected to the other contact of the U-tube manometer and having its second input connected to the second pole of the voltage source; the potentiometer is connected to a voltage recorder.

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßanordnung zur automatischen Bestimmung der Gasdurchlässigkeit von Kunststoff-Folien nach der volumetrischen Meihode gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a measuring arrangement for automatic Determination of the gas permeability of plastic films according to the volumetric method according to the preamble of claim 1.

Kunststoff-Folien besitzen eine Durchlässigkeit für Gase, die je nach der verwendeten Kunststofftype verschieden hohe Werte besitzt. Die Durchlässigkeit der Folien für bestimmte Gase ist ein wichtiges Kriterium für die Verwendbarkeit der Folien als Verpackungsmaterial bei der Verpackung von Lebens- und Genußmuteln sowie pharmazeutischen und technischen Produkten. Plastic foils have a permeability for gases, which varies depending on the type of plastic used has high values. The permeability of the foils for certain gases is an important criterion for the usability of the foils as packaging material in the packaging of food and beverages as well as pharmaceutical and technical products.

Die ständige Entwicklung und Ausweitung der Anwendungsgebiete für Kunststoff-Folien bedingt einen steigenden Bedarf an Meßgeräten zur raschen und genauen Bestimmung der Durchlässigkeit von Folien fürThe constant development and expansion of the areas of application for plastic foils causes an increasing need for measuring devices for rapid and accurate Determination of the permeability of foils for

Gase.Gases.

Es sind Geräte bekannt, die zur Messung der Gasdurchlässigkeit von Folien geeignet sind. Das Meßprinzip besteht darin, daß eine Meßzelle in zwei Räume von der zu untersuchenden Folie getrennt wird, beide so entstandenen Räume init denjenigen Gas befüllt werden, für welches die Durchlässigkeit der FoHe bestimri.t werden soll, und in diesen Räumen unterschiedliche Drücke eingestellt werden. Auf Grund des Druckgefälles, das von einem Raum zum anderen hin herrscht, erfolgt ein Gasaustausch durch die Folie und eine bestimmte Gasmenge pro Zeiteinheit wandert aus dem Raum höheren Druckes in den Raum mit niedrigerem Druck.Devices are known which are used to measure gas permeability of foils are suitable. The measuring principle is that a measuring cell in two rooms is separated from the film to be examined, both The spaces created in this way are filled with the gas for which the permeability of the FoHe determines should be, and in these rooms different pressures are set. Due to the pressure gradient, from one room to the other, gas is exchanged through the film and a certain amount of gas per unit of time migrates from the room with higher pressure to the room with lower pressure Pressure.

Die einzelnen bekannten Meßverfahren unterscheiden sich durch die Methoden zur Bestimmung der permeierenden Gasmenge. Es sind dies:The individual known measuring methods differ in the methods for determining the permeating Amount of gas. They are:

Die volumetrische Methode oder die Verfolgung der Volumenzunahme bei konstantem Druck: K. Becker. Kunststoffe. Bd. 54 (1964). S. 155 bis 159. N. Buchner u. G. Schricker, Kunststoffe. Bd. 50 (1960). S. 156 bis 162. W. S c h r ü f e r, Kunststoffe, Bd. 46 (1956), S. 143 bis 147, sowie S. 270 bis 273. DlN 53 380 4 1.2.The volumetric method or tracking the increase in volume at constant pressure: K. Becker. Plastics. Vol. 54 (1964). Pp. 155 to 159. N. Buchner and G. Schricker, Kunststoffe. Vol. 50 (1960). Pp. 156 to 162. W. S c h r ü f e r, Kunststoffe, vol. 46 (1956), pp. 143 to 147, and pp. 270 to 273. DlN 53 380 4 1.2.

Die volumetrisch-manometrische Methode oder die Bestimmung der gleichzeitigen Änderung von Volumen und Druck: A. C. S h u m a n, Ind. Engng. Chem, Bd. 16 (1944), S. 58 bis 60. W.E. Brown u. W.). Sauber, Technical Papers, Bd. 4 (1958). S. 373 bis 386. DIN 53 3804.1.1;ASTMD1434bis63.The volumetric-manometric method or the Determination of the simultaneous change in volume and pressure: A. C. S h u m a n, Ind. Engng. Chem, vol. 16 (1944), pp. 58 to 60. W.E. Brown and W.). Clean, Technical Papers, Vol. 4 (1958). Pp. 373 to 386. DIN 53 3804.1.1; ASTMD1434 to 63.

Die Bestimmung der permeierten Gasmenge nach chemischen Verfahren:The determination of the amount of gas permeated by chemical methods:

H. Braunisch u. H. Lenhart. Kolloid-Z., Bd. 177(1961), S. 24 bis 29.H. Braunisch and H. Lenhart. Colloid-Z., Vol. 177 (1961), pp. 24-29.

Die gaschromatographische Erfassung der durchtretenden Gase:Gas chromatographic detection of the passing through Gases:

H. L F r i c k e. Package Engng. (1962). S. 51 bis 55.H. L F r i c k e. Package Engng. (1962). Pp. 51 to 55.

DieAnalyse der Gaszusammensetzung mit Hilfe von Wärmeleitfähigkeitsmeßzellen:
H. L y s s y, Tara. Bd. 172 (1963).
The analysis of the gas composition with the help of thermal conductivity measuring cells:
H. Lyssy, Tara. Volume 172 (1963).

Verwendet man eine auf der Grundlage einer der aufgezählten Meßmethoden arbeitende Meßvorrichtung, so ist wegen der recht geringen Diffusionsgeschwindigkeit der Gase durch die Kunststoff-Folien eine Vielzahl von Einzelmessungen notwendig, um den stationären Zustand der Permeation zu erfassen. Vor jeder Einzelmessung ist entweder ein Evakuieren der Meßberütte oder ein Spülen der Mebzellen mit einem Referer.zgas erforderlich. Außer diesen recht umständliehen Arbeiten muß entweder der Bürettenstand fortlaufend abgelesen und notiert werden oder für jedes zu untersuchende Gas eine aufwendige Eichung vorgenommen werden.If a measuring device working on the basis of one of the listed measuring methods is used, so is because of the rather low diffusion speed of the gases through the plastic foils a large number of individual measurements are necessary to record the steady state of permeation. before Each individual measurement is either an evacuation of the measuring chamber or a flushing of the cells with a Referer.zgas required. In addition to this rather cumbersome work, either the burette stand must be continuous can be read and noted or a complex calibration is carried out for each gas to be examined will.

Die von Becker in Kunststoffe (I.e.) beschriebene Vorrichtung zur Messung der Gasdurchlässigkeit nach der volumetrischen Methode ist folgendermaßen aufgebaut: Eine Meßzelle wird durch die zu prüfende Folie in /wei Teilräume unterteilt. Durch den einen Teilraum wird bei Atmosphärendruck ein Probengasstrom geleitet, der andere Teilraum befindet sich unter einem konstanten Unterdruck. Das Gas diffundiert von der Seite des höheren Druckes durch die Folie auf die Seite des niedrigeren Druckes und bewirkt dort eine Volumenzunahme, die durch die Wanderung eines Quecksilberfa- <>5 dens in einer Meßkapillare sichtbar und meßbar gemacht wird. An die Meßkapillare ist noch ein Volumenausgleichsgefäß angesetzt, dessen Rauminhalt wenigstens das Zweihundertfache des Rauminhalts der Meß-The one described by Becker in Kunststoffe (I.e.) Device for measuring gas permeability according to the volumetric method is constructed as follows: A measuring cell is divided into two sub-spaces by the film to be tested. Through the one subspace a sample gas stream is passed at atmospheric pressure, the other subspace is under a constant negative pressure. The gas diffuses from the side the higher pressure through the film on the side of the lower pressure and causes an increase in volume there, made visible and measurable by the migration of a mercury thread in a measuring capillary will. A volume compensation vessel is attached to the measuring capillary, the volume of which is at least two hundred times the volume of the measuring

kaptüare beträgt Im praktischen Betrieb hat jedoch diese Vorrichtung eine Reihe von erheblichen Nachteilen. So muß das Gerät vor jeder MeBrethe 5 Minuten Jang auf 133mbar (1 Torr) oder niedriger evakuiert werden. Für die Erzeugung eines derartigen Vakuums sind die in jedem Labor vorhandenen preiswerten Wasserstrahlpumpen nicht mehr geeignet, es muß eine wesentlich teurere ölpumpe benutzt werden. Der Stand des Quecksilberfadens muß in regelmäßigen Abständen abgelesen werden, die Meßwerte müssen auf Millimeterpapier aufgetragen werden und aus der sich ergebenden Kurve wird dann die Gasdurchlässigkeit errechnet; das Gerät bedarf somit einer händigen Überwachung. Bei Messung in der von B e c k e r beschriebenen Vorrichtung ist die Diffusionsgeschwindig- keit vom Barometerstand abhängig (s. Formel (i). I.e.). Da während einer Moßreihe. die nach Becker (Abb. 4. I.e.) mehrere Tage dauern kann, Luftdruckschwankungen bis zu 20mbar durchaus nicht ungewöhnlich sind, liegt hier eine systematische Fehlerquelle vor, es sei denn, man würde die in kurzen Abständen abgelesenen Werte jeweils zusätzlich um den Barometerstand korrigieren oder sich auf Messungen an Tagen beschränken, an denen Veränderungen des Barometerstandes nicht zu erwarten sind.kaptüare amounts in practical operation, however, has this device has a number of significant disadvantages. So the device has to be 5 minutes before each MeBrethe Jang evacuated to 133 mbar (1 Torr) or lower will. For the generation of such a vacuum, those available in any laboratory are inexpensive Water jet pumps no longer suitable, a much more expensive oil pump must be used. Of the The level of the mercury thread must be read at regular intervals, the measured values must be on Graph paper can be applied and the resulting curve then becomes the gas permeability calculated; the device therefore requires manual monitoring. When measuring in the device described by B eck e r, the diffusion rate is depending on the barometer reading (see formula (i). I.e.). There during a series of exhibitions. which according to Becker (Fig. 4. I.e.) can take several days, air pressure fluctuations of up to 20 mbar are by no means unusual are, there is a systematic source of error here, unless the values read at short intervals are also supplemented by the barometer reading correct or limit yourself to measurements on days when changes in the barometer level are not expected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßanordnung zu entwickeln, die die aufgezählten Nachteile der bekannten Meßgeräte für die Bestimmung der Gasdurchlässigkeit von Folien vermeidet. The invention is based on the object of developing a measuring arrangement which avoids the listed disadvantages of the known measuring devices for determining the gas permeability of foils.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.This object is achieved according to the invention by what is specified in the characterizing part of claim 1 Characteristics.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Meßanordnung besteht darin, daß der Tauchkolben in Form eines Prismas ausgeführt ist.An advantageous embodiment of the measuring arrangement according to the invention is that the plunger is designed in the form of a prism.

Die mit der erfindungsgemäßen Meßanordnung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das Volumen des permeierenden Gases automatisch registriert wird und die Einzelmessungen automatisch ausgeführt und wiederholt werden ohne daß Eingriffe von überwachenden Personen zwischen den Einzelmessungen notwendig wären, diese also auch nach dem Dienstende des Laborpersonals fortgesetzt werden können.The advantages that can be achieved with the measuring arrangement according to the invention are in particular that the volume of the permeating gas is registered automatically and the individual measurements are automatic carried out and repeated without intervention by the supervising person between the individual measurements would be necessary, so these would be continued even after the end of duty of the laboratory staff can.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Meßanordnung ist in der Zeichnung dargestellt und Hrd im folgenden nebst ihrer Funktionsweise näher . schrieben.An embodiment of the measuring arrangement according to the invention is shown in the drawing and Hrd in more detail below along with how they work . wrote.

Das Meß/ellenoberteil (27) ist durch du. zu untersuchende Folie (\) vom Meßzellenunterteil (14) getrennt, mit einem Gaseinlaß (2) versehen und an einen Manostaten (3) angeschlossen. Das Meßzellenunterteil (14) ist an einen Schenkel (4) einer kalibrierten mit Quecksilber befüllten aus einem formstabilen Werkstoff wie Glas. Metall oder Kunststoff ausgeführten zweischenkligen Bürette (4, 6) ohne Verwendung von beweglichen Verbindungsstücken aus Gummi o. ä. dicht angeschlossen. An seinem oberen Teil, in Höhe seines Gasranmes ist ein kleines U-Rohr-Kontaktmanometer (5) angebracht, welches zwei durch die Wandung geführte elektrische Kontakte (16, 17) besitzt und mit Quecksilber befüllt ist.The measuring cell upper part (27) is separated from the measuring cell lower part (14) by the film (\) to be examined, provided with a gas inlet (2) and connected to a manostat (3). The lower part of the measuring cell (14) is attached to a leg (4) of a calibrated mercury-filled part made of a dimensionally stable material such as glass. Metal or plastic designed two-legged burette (4, 6) without the use of movable connecting pieces made of rubber or the like, tightly connected. A small U-tube contact manometer (5) is attached to its upper part, at the level of its gas rim, which has two electrical contacts (16, 17) guided through the wall and is filled with mercury.

In dem anderen Schenkel (6) der Bürette ist ein Kolben (7) von sechseckigem bzw. vieleckigem Querschnitt passend eingeschoben. Dieser Kolben ist an seinem aus diesem Schenkel (6) herausragenden Ende (15) mit einer Zahnstange (8) fest verbunden, diese Zahnstange ist in der Axialrichtung des Kolbens montiert und trägt an ihren Enden mechanische Geber (19) und (20). Mittels eines Rechts-Links-Elektromotors (9) kann die Zahnstange (8) und damit der Kolben (7) in dem Schenkel (6) über ein Zahnrad (10) in der Höhe verschoben werden. Auf der Motor- und Zahnradachse ist ein Potentiometer (11) montiert. Die Verschiebung der Zahnstange wird auf das Potentiometer (11) übertragen und dessen Widerstand wird von einem Schreiber (12) kontinuierlich registriert. Durch den elektromechanischen Zweipunktumschalter (13) wird der Drehsinn des Motors (9) geändert. In the other leg (6) of the burette, a piston (7) with a hexagonal or polygonal cross-section is inserted to fit. This piston is firmly connected at its end (15) protruding from this leg (6) to a toothed rack (8), this toothed rack is mounted in the axial direction of the piston and has mechanical sensors (19) and (20) at its ends. By means of a right-left electric motor (9), the rack (8) and thus the piston (7) in the leg (6) can be shifted in height via a gearwheel (10). A potentiometer (11) is mounted on the motor and gear axle. The displacement of the rack is transferred to the potentiometer (11) and its resistance is continuously recorded by a recorder (12). The direction of rotation of the motor (9) is changed by the electromechanical two-point switch (13).

Zu Beginn einer Meßserie wird das Meßzellenoberteil entfernt und der Gasraum in dem Bürettenschenkel (4) mit dem Gas gespült, für welches die Durchlässigkeit für die Folie gemessen werden soll. Anschließend wird der Kolben (7) soweit in den anderen Büreitenschenkel (6) eingeführt, daß der Zweipunktumschalter von dem oberen Geber (20) der Zahnstange betätigt wird und somit der Drehsinn des Rechts-Links-Elektro motors sich geändert hat. Das Quecksilber bemißt man im Vorversuch so, daß es jetzt in dem Bürettenschenkel (4) bis kurz unterhalb des Ansatzes vom U-Rohr-Kon taktmanometer (5) steht. Dann wird die Folie (1) eingelegt und das Meßzellenoberteil (27) aufgesetzt. Über den Gaseinlaß (2) wird nun in dem Meßzellenoberteil ein Gasüberdruck eingestellt und durch den Manostaten (3) während des gesamten Meßvorganges konstant gehalten. Für Quecksilber als Sperrflüssigkeit beträgt der sich einstellende Druck H\ + B (Torr), wo Wi den Unterschied der beiden Quecksilberniveaus im Manostaten in Millimetern und ß den Barometerstand, gemessen in Torr bedeuten. Der zu Beginn der Messung in der Gasbürette (4) herrschende Gasdruck ist gleich B. Da an der Folie von einer Seite zur anderen eine Druckdifferenz H\ + B - B herrscht, erfolgt nun die Permeation des Gases durch die Folie in den Bürettenschenkel (4) und führt dort zu einem Druckanstieg. Sobald der Druck den durch die Anordnung der Kontakte im Manometer (5) festgelegten Wert B + H2 (wo H2 die Niveaudifferenz vom Quecksilber in Millimetern in den beiden Schenkeln des U-Rohr-Kontaktmanometers ist) erreicht hat, sind die Kontakte (16. 17) geschlossen, der Motor (9) eingeschaltet und der Kolben (7) aus dem bürettenschenkel (6) herausgezogen, was dann zu einem Absinken des Quecksilberniveaus in den Bürettensthenkeln (4, 6) führt. Dadurch wird das Gasvolumen im Bürettenschenkel (4) solange vergrößert und der Druck verkleinert, bis der Kor' .t im U-Rohr-Kontaktmanometer (5) unterbrochen wird, der Motor (9) und damit der Kolben (7) zum Stillstand kommt. At the beginning of a series of measurements, the upper part of the measuring cell is removed and the gas space in the buret leg (4) is flushed with the gas for which the permeability for the film is to be measured. Then the piston (7) is so far inserted into the other desk leg (6) that the two-point switch is operated by the upper transmitter (20) of the rack and thus the direction of rotation of the right-left electric motor has changed. The mercury is measured in the preliminary experiment so that it is now in the buret leg (4) to just below the approach of the U-tube con tact manometer (5). Then the film (1) is inserted and the upper part of the measuring cell (27) is put on. A gas overpressure is now set in the upper part of the measuring cell via the gas inlet (2) and kept constant by the manostat (3) during the entire measuring process. For mercury as a sealing liquid, the pressure H \ + B (Torr) is established, where Wi is the difference between the two levels of mercury in the manostat in millimeters and ß is the barometer reading, measured in Torr. The gas pressure prevailing in the gas burette (4) at the beginning of the measurement is equal to B. Since there is a pressure difference H \ + B - B on the foil from one side to the other, the gas now permeates through the foil into the buret leg (4 ) and leads to an increase in pressure there. Once the pressure to the arrangement of the contacts in the manometer (5) set value B + H2 (where H2 is the difference in level of mercury in millimeters in the two legs of the U-tube contact manometer is) has been reached, the contacts (16, 17 ) closed, the motor (9) switched on and the piston (7) pulled out of the burette shank (6), which then leads to a drop in the mercury level in the burette handles (4, 6). As a result, the gas volume in the buret leg (4) is increased and the pressure is reduced until the Ko r '.t in the U-tube contact manometer (5) is interrupted, the motor (9) and thus the piston (7) come to a standstill .

Der beschriebene Vorgang wiederholt sich solange, bis der am unteren Ende der Zahnstange (8) angebrachte mechanische Geber (19) den Zweipunktumschalter (13) betätigt. Jetzt ändert sich der Drehsinn des Rechts-Links-Motors (9) und der Kolben (7) wird in den Bürettenschenkel (6) eingefahren. Dadurch steigt der Druck im Gasraum des Bürettenschenkels (4) und baut sich über eine trichterförmige ?ur Außenatmosphäre offene Erweiterung (18) des U-Rohr-Kontaktmanometers (5) in die freie Atmosphäre ab.The process described is repeated until the one attached to the lower end of the rack (8) mechanical transmitter (19) actuates the two-point switch (13). Now the direction of rotation of the right-left motor changes (9) and the piston (7) is retracted into the buret leg (6). This increases the pressure in the gas space of the buret leg (4) and builds up over a funnel-shaped, ur external atmosphere Extension (18) of the U-tube contact manometer (5) into the free atmosphere.

Wird der Zweipunktumschalter (13) durch den am oberen F.nde der Zahnstange angebrachten Geber (20) erneut betätigt, so wiederholt sich der Meßvorgang.If the two-point switch (13) is activated by the encoder (20) attached to the upper end of the rack pressed again, the measuring process is repeated.

Die elektrische Schaltung der Meßanordnung verbindet die U-Rohr-Manometerkontakte (16, 17), den Zweipunktumschalter (13), den Rechts-Links-Motor (9) die Spannungsversorgung (25, 26) den Schreiber (12) und das Potentiometer (11). Der ZweipunktumschalterThe electrical circuit of the measuring arrangement connects the U-tube manometer contacts (16, 17), the two-point switch (13), the right-left motor (9) the power supply (25, 26) the recorder (12) and the potentiometer (11) ). The two-point switch

(13) ist mit seinem Eingang (21) an dem ersten Pol (26) der Spannungsversorgungsquelle angeschlossen. Mit seinem ersten Ausgang (24) ist er mit dem Kontakt (18) des U-Rohr-Kontaktmanometers (5) verbunden und mit seinem zweiten Ausgang (23) an dem Eingangsleiter des Rechts-Links-Motors (9) angeschlossen. Der Motor (9) ist mit seinem dritten Eingang an den anderen Kontakt (16) des U-Rohr-Kontaktmanometers (5) und mit seinem zweiten Eingang an den zweiten Pol (25) der Spannungsversorgungsquelle angeschlossen. Das Potentiometer (11) ist an den Spannungsschreiber (12) angeschlossen.(13) has its input (21) connected to the first pole (26) of the voltage supply source. With its first output (24) is connected to the contact (18) of the U-tube contact manometer (5) and with its second output (23) connected to the input conductor of the right-left motor (9). Of the The third input of the motor (9) is connected to the other contact (16) of the U-tube contact manometer (5) and its second input is connected to the second pole (25) of the voltage supply source. The potentiometer (11) is connected to the voltage recorder (12) connected.

Jede Bewegung des. Tauchkolbens (7) und die dieser Bewegung direkt proportionale Vergrößerung des Gasvolumens in der Elürette (4) wird durch das lineare Potentiometer (11) in eine wiederum diesen Größen proportionale Widerstandsänderung transformiert und mit einem Schreiber (12) als zeitabhängige Größe registriert. Bei stationärem Zustand der Gaspermeation ergeben sich so Geraden, aus deren Winkel zu der Zeitkoordinate die Gasdurchlässigkeit nach einmaliger Eichung direkt entnommen werden kann. Die aktive Fläche der Folienprobe (1), die für den Permeationsvorgang verantwortliche Druckdifferenz. Hi bis Hi sowie der innere Querschnitt der Bürettenschenkeln (4) und die Charakteristik des Potentiometers (11) sind dabei einfach zu bestimmende Apparatekonstanten, die zur direkten Eichung des Schreibers (12) herangezogen werden.Every movement of the plunger (7) and the increase in the gas volume in the elurette (4), which is directly proportional to this movement, is transformed by the linear potentiometer (11) into a change in resistance that is in turn proportional to these variables and recorded as a time-dependent variable with a recorder (12) . In the case of a steady state of gas permeation, straight lines result from the angle of which to the time coordinate the gas permeability can be taken directly after a single calibration. The active area of the film sample (1), the pressure difference responsible for the permeation process. Hi to Hi, as well as the inner cross-section of the burette legs (4) and the characteristics of the potentiometer (11) are apparatus constants that are easy to determine and that are used for direct calibration of the recorder (12).

Üblicherweise haben Büretten eine kreiszylindrische Form. Wählt man den Tauchkolben (7) ebenfalls zylindrisch, so benötigt man außenliegende Führungen, um eine zentrische Lage des Tauchkolbens zu bewerkstelligen. Diese ist deshalb nötig, um ein über den gesamten Bürettenschenkelquerschnitt gleichbleibendes Niveau des Quecksilberspiegels zu gewährleisten. Am einfachsten bedient man sich eines kantigen, d. h. prismatischen Tauchkolbens, der so dimensioniert ist, daß die Prismenkanten als an der Innenwand der Büretten gleitende Führungen dienen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde ein Sechskant benutzt. Es sind aber auch andersgeformte Tauchkolben von anderen Querschnitten möglich, solche die z. B. an der Innenwand der Bürette gleitende Abstandsstiicke besitzen.Burettes usually have a circular cylindrical shape. If you choose the plunger (7) also cylindrical, external guides are required to achieve a central position of the plunger. This is therefore necessary to ensure a level that is constant over the entire buret leg cross-section of the mercury level. The easiest way to use an angular, i. H. prismatic Plunger which is dimensioned so that the prism edges slide on the inner wall of the burette Guides serve. A hexagon was used in the present exemplary embodiment. There are but also differently shaped plungers of other cross-sections possible, those z. B. on the inner wall the burette have sliding spacers.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Meßanordnung zur automatischen Bestimmung der Gasdurchlässigkeit von Kunststoff-Folien nach der volumetnschen Methode, enthaltend eine durch die Folie in zwei Teilräume mit jeweils konstantem aber unterschiedlichen Meßgasdruck unterteilte Meßzelle, deren Teilraum mit dem niedrigeren Druck mit einem als Bürette ausgebildeten Schenkel eines Uförmigen mit Quecksilber befüllten Rohres aus formstabilem Werkstoff wie Glas, Metall oder Kunststoff verbunden ist. dadurch gekennzeichnet, daß an dem Oberteil des Schenkels (4) in Höhe seines Gasraumes ein quecksilberbefülites U-Rohr-Kontaktthermometer (5) angebracht ist, welches mit zwei durch die Wandung geführten elektrischen Kontakten (16.17) versehen ist und an seinem dem Schenkel (4) abgewandten Ende eine t-ichterförmige, zur Außenatmosphäre offene Erweiterung (18) trägt, der andere Schenkel (6) der Bürette einen Tauchkolben (7) beinhaltet, welcher an seinem aus diesem Schenkel (6) herausragenden Ende (15) eine in Axialrichtung des Tauchkolbens (7) angebrachte Zahnstange (8) trägt, die mit einem Zahnrad (10) gekoppelt ist. wobei dieses Zahnrad (10) auf der einem elektrischen Rechts-Links-Motor (9) und einem Potentiometer (11) gemeinsamen Achse montiert ist und die Zahnstange (8) an ihren beiden Enden mechanische Geber (19, 20) trägt, welche sich wechselweise mit dem elektromechanischen Zweipunktumschalter (13) im Kontakt befinden, der Zweipunktumschalter mit seinem Eingang (21) an den ersten Pol (26) der Spannungsversorgungsquelle angeschlossen ist. mit seinem ersten Ausgang (24) mit dem Kontakt (18) des U-Rohr-Kontaktmanometers (5) verbunden ist, mit seinem zweiten Ausgang (23) an den Eingangsleiter des Rechts-Links-Motors (9) angeschlossen ist. dieser Motor (9) mit seinem dritten Eingang an den anderen Kontakt (16) des U-Rohr-Kontaktiranometers (5) und mit seinem zweiten Eingang an den zweiten Pol (25) der Spannungsversorgungsquelle angeschlossen ist, und das Potentiometer (11) an einen Spannungsschreiber (12) angeschlossen ist.1. Measuring arrangement for the automatic determination of the gas permeability of plastic films according to the volumetnschen method, containing a through divided the film into two sub-spaces, each with a constant but different measuring gas pressure Measuring cell, the subspace with the lower pressure with a leg designed as a burette of a U-shaped filled with mercury Tube made of dimensionally stable material such as glass, metal or plastic is connected. characterized, that on the upper part of the leg (4) in the amount of its gas space a mercury filled U-tube contact thermometer (5) attached which is provided with two electrical contacts (16.17) guided through the wall and at its end facing away from the leg (4) a t-funnel-shaped, open to the outside atmosphere Extension (18) carries, the other leg (6) of the burette contains a plunger (7) which at its end (15) protruding from this leg (6) one in the axial direction of the plunger (7) attached rack (8) which is coupled to a gear (10). being this gear (10) on which an electric right-left motor (9) and a potentiometer (11) are common Axis is mounted and the rack (8) carries mechanical encoders (19, 20) at both ends, which are alternately in contact with the electromechanical two-point switch (13), the two-point switch with its input (21) to the first pole (26) of the voltage supply source connected. with its first output (24) to the contact (18) of the U-tube contact manometer (5) is connected, with its second output (23) is connected to the input conductor of the right-left motor (9). this Motor (9) with its third input to the other contact (16) of the U-tube contact Iranometer (5) and its second input is connected to the second pole (25) of the voltage supply source is, and the potentiometer (11) is connected to a voltage recorder (12). 2. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkolben (7) in Form eines Pnsmds ausgeführt ist.2. Measuring arrangement according to claim 1, characterized in that that the plunger (7) is designed in the form of a Pnsmds.
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DE2137656A1 DE2137656A1 (en) 1973-02-08
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104655544A (en) * 2013-07-29 2015-05-27 山东科技大学 Device and method for measuring permeability coefficients of similar simulation materials

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