DE216397C

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Publication number: DE216397C
Application number: DENDAT216397D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Ja 216397 -: KLASSE 42/. GRUPPE

HOWARD BERKEY BISHOP in BROOKLYN.

Normalflüssigkeit.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. September 1908 ab.

Es ist bekannt, Flüssigkeiten dadurch zu untersuchen, daß man die elektrische Leitungsfähigkeit einer gewissen Menge Normalflüssigkeit von bekannter Zusammensetzung und einer gewissen Menge der zu untersuchenden Flüssigkeit gleicher Art durch geeignete Vorrichtungen miteinander vergleicht und aus den Schwankungen der Leitungsfähigkeit Rückschlüsse auf die Zusammensetzung der

ίο Flüssigkeit zieht. Um jedoch diese Beobachtungen genau und zuverlässig auszuführen, muß man dafür sorgen, den störenden Einfluß von Temperaturschwankungen auszuschließen. Zu diesem Zwecke sind gemäß der Erfindung in- den die zu untersuchende Flüssigkeit aufnehmenden Behälter A zwei Röhren B₁B¹ eingesetzt, von denen die eine (B) geschlossen ist und die Normalflüssigkeit enthält, während die andere (B¹) unten offen.

ist und sich daher mit der zu untersuchenden Flüssigkeit füllt, so daß die beiden in den Röhren B, B¹ befindlichen Flüssigkeiten derselben thermischen Wirkung der zu untersuchenden Flüssigkeit ausgesetzt sind, ohne daß eine Vermischung der zu untersuchenden Flüssigkeit mit der Normalflüssigkeit erfolgen kann.

Drei Ausführungsformen der Erfindung in schematischer Darstellung sind in den bei* liegenden Zeichnungen abgebildet, und zwar ist Fig. ι ein Apparat Zur Bestimmung der

Leitungsfähigkeit yon Flüssigkeiten, wie Schwe^ feisäure, bzw. zur Bestimmung der Stärke oder Konzentration,

Fig. ι ä eine Ansicht einer der Elektroden aus Fig. ι mit den benachbarten Teilen im senkrechten Schnitt,

Fig. 2 ein Apparat zur Bestimmung der Beschaffenheit von Gasen, insbesondere zur Bestimmung der darin enthaltenen Feuchtig* keitsmenge, und

Fig. 3 eine Ansicht, wie ein Apparat nach Fig. ι zum Aufzeichnen konstruiert werden' kann. .

In Fig. ι ist Ä ein Behälter, der mit einem Überlauf rohr A¹ versehen ist. Durch den Deckel A² dieses Behälters A sind Röhren B, B¹ aus Glas oder anderem geeigneten Material durchgeführt; die Röhre B ist am Boden geschlossen, während Röhre B¹ unten offen ist. Die beiden Röhren B und B¹ sind mit Gummistopfen C, C¹ verschlossen, durch deren Durchbohrungen die Glasröhren D und D¹ bzw. D², D³ hindurch treten, in deren untere Enden Platindrähte E, E¹ bzw. E², E³ eingeschmolzen sind, die mit den Platinelektroden F, F¹ bzw. F², F³ in Verbindung stehen. Natürlich kann man auch andere Elektroden verwenden. Am Boden der beiden Röhren D, D¹ bzw. D², D³ ist je ein Kügelchen vori Lötmetall G, G¹ bzw. G², G³ eingelassen, um einen guten elektrischen Kontakt zwischen¹ den Platindrähten E, E¹ bzw. E², E³ und den' Kupferdrähten H, H¹ bzw. H², H³ herzustellen, der zur Zuleitung des Stromes dient.

Der Flüssigkeitswiderstand zwischen den' Elektroden F², F³ ist der gleiche wie der zwischen den Elektroden F, F¹, wenn die

Leitungsfähigkeit der Flüssigkeiten in den Röhren B, B¹ die gleiche ist. Durch den Stopfen C¹ tritt eine Kapillarrohre / hindurch. K ist eine Einfüllröhre, die mit einem Trichter K¹ am oberen Ende versehen ist. Die Einfüllröhre tritt durch den Deckel A² hindurch und geht bis auf den Boden des Behälters A, wo sie nach oben umgebogen ist, um hier durch den Boden der Röhre B¹

ίο einzutreten; sie ist bis oben durchgeführt, bis zu einem oberhalb der Elektrode F² belegenen Punkte. Die Röhre K ist an ihrem Austrittsende bei K² eng und zusammengezogen; von dem trichterartigen Teile K¹ geht ein kleines Röhrchen K^z aus, das mittels einer besonderen Rohrleitung direkt in den Behälter A führt.

Der regelbare elektrische Teil des Apparates stellt praktisch eine Wheatstonesche Brücke dar. Die Elektroden F, F^s sind durch die Drähte L, L¹ mit dem gleichen Pole einer Stromquelle · verbunden, beispielsweise der sekundären Windung eines Induktionsappa-

. rates M. Das andere Ende der sekundären Windung ist durch einen Draht L² mit einem beweglichen Kontakte N verbunden, welcher an die verschiedenen Punkte des Drahtwiderstandes O herangebracht werden kann. Dieser . Widerstand aus Neusilber oder, anderem geeigneten Material kann mit Vaselin eingeschmiert werden, um ein Verrosten zu verhindern; der Draht wird hin und her um Porzellanisolatoren O¹ herumgewunden. Natürlich kann man auch die Brücke in anderer Weise anordnen. Ein Ende der Brücke ist durch den Draht L³ mit der Elektrode F¹ verbunden und durch einen Draht L* mit der Klemme einer Anzeigevorrichtung, beispielsweise eines Telephons. Das andere Ende der Brücke ist durch einen Draht L⁵ mit der Elektrode F² verbunden und durch einen Draht L⁶ mit der anderen Klemme der Anzeigevorrichtung P. Q, Q¹ sind Vorschaltwiderstände. R ist eine Batterie, deren Pole durch Drähte L ⁷, L^s mit der Primärspule des Induktionsapparates M verbunden sind, wobei der Schalter S dazu dient, den elektrischen Apparat ein- und auszuschalten.

Die Röhre B mit den darin enthaltenen Teilen bildet die Normalabteilung des Apparates, weil die in der Röhre B befindliche Normalflüssigkeit immer dieselbe bleibt, wogegen die Zusammensetzung der Flüssigkeit in der Untersuchungsabteilung B¹ und deren Zubehör unbekannt und von schwankenden Eigenschaften, auch hinsichtlich der Konzentration ist.

Nachdem man den Apparat zum Gebrauch fertiggestellt hat, wird die zu prüfende Schwefeisäure in die Untersuchungsabteilung durch das Füllrohr K eingegossen. Man kann auch die Säure dauernd einfließen lassen, wenn dies gewünscht wird. Die besondere Form der Füllröhre erleichtert das andauernde Einfließen. Ein Teil der Flüssigkeit fließt durch die Röhre K² und der Überschuß bei K^z direkt in den Behälter A hinein. Die zu prüfende Flüssigkeit tritt durch das Überlauf rohr A¹ aus dem Apparat heraus. In den Boden des Trichters K¹ wird etwas Glaswolle K¹ hineingetan, um unlösliche Unreinigkeiten zurückzuhalten, die die Röhren K und deren Verengung K² verstopfen würden. Der. Stopfen C¹ wird vorzugsweise in einer solchen Entfernung von der oberen Elektrode F² angebracht, daß die Wärme der Säure in der Untersuchungsabteilung den Gummi nicht beschädigt.

Die Erfindung besteht nun im wesentlichen darin, daß. die zu prüfende Flüssigkeit selbst einen thermischen Einfluß sowohl auf die Normalabteilung als auch auf die Untersuchungsabteilung ausübt, wodurch in bekannter Weise Schwankungen in der Temperatur ausgeglichen werden und deren störender Einfluß vermieden wird. Die Untersuchungsabteilung ist allein dem Einfluß der Schwankungen in der Zusammensetzung der zu prüfenden Flüssigkeit unterworfen, wogegen die Normalabteilung, welche gegen, den Eintritt jener Flüssigkeit abgeschlossen ist, von dem Einfluß der Schwankungen in der Zusammensetzung der zu prüfenden Flüssigkeit frei ist. Beide Abteilungen aber stehen gleichmäßig ' unter dem Einfluß der Temperatur der Untersuchungsflüssigkeit. ■

Ih Fig. 2 ist eine Ausführungsform eines Apparates zur Prüfung von Gasen, besonders auf ihren Feuchtigkeitsgehalt, dargestellt. α bezeichnet die Wand des Behälters, im vorliegenden Fall eine Röhre, durch welche das zu prüfende Gas, beispielsweise schweflige Säure, hindurchströmt. In diesen Behälter reicht eine Glasrohre T hinein, die mittels eines Stopfens T¹ in ihrer Lage gehalten wird. Diese Röhre T dient gleichzeitig als Träger für die Normalabteilung und die Untersuchungsabteilung des Apparates. Die Normalabteilung besteht aus einer Röhre b aus un^ glasiertem Porzellan, an deren Enden Platinelektroden f, f¹ in Gestalt von feinen herumgelegten Drähten angebracht sind. Diese Drähte stehen in Verbindung mit einer Hülle U aus Asbest oder anderem Flüssigkeit aufsaugenden Material. Der Elektrodendraht f ist an einen isolierten Kupferdraht I angelötet und in die Röhre T. eingeschmolzen. Die Röhre b mit der Asbesthülle U wird mit reiner Schwefelsäure von etwa 93 Prozent angefeuchtet, vorzugsweise indem man Säure über die Röhre fließen und abtropfen läßt, während sich die letztere in horizontaler Lage

in einer geschlossenen Röhre befindet. Darauf wird die Röhre b in die an beiden Enden mit Schwefel oder einem anderen Stoffe verschlossene Glasrohre V eingeschlossen. Das zu prüfende Gas kann auf diese Weise nicht mit der Säure in der Normalabteilung in Berührung kommen, obwohl diese Säure unter dem thermischen Einfluß des Gases steht.
Das zu untersuchende Gas hat unmittelbar

ίο Zutritt zu der Untersuchungsabteilung, die aus einer Röhre b¹, beispielsweise aus unglasiertem Porzellan, mit den Platinelektroden f², f^z und einer· Asbesthülle U¹ besteht und in gleicher Weise, wie oben erwähnt, mit konzentrierter Schwefelsäure befeuchtet ist. Die Elektroden f¹, f² werden zusammengelötet, in die Glasrohre T eingeschmolzen und an den isolierten Kupferdraht I¹ angelötet. Der Elektrodendraht f^s wird gleichfalls in die Röhre T eingeschmolzen und an den isolierten Kupierdraht Z² angelötet. Da das rechte Ende der Röhre T geschlossen ist, sind die Drähte I, I¹, I² vor Angriff durch das zu ,prüfende Gas geschützt.

Sowohl in der Normalabteilung als auch in der Untersuchungsabteilung bleibt eine dünne Schicht Säure auf der Röhre zwischen den Elektroden. Die Leitungsfähigkeit dieser Schicht ih der Normalabteilung wird nicht

3Q durch Schwankungen in der Zusammensetzung oder in dem Feuchtigkeitsgehalt des zu untersuchenden Gases beeinflußt, während der thermische Einfluß dieses Gases auf die Untersuchungsabteilung vorhanden ist.

Wenn die beiden Abteilungen in der beschriebenen Weise befeuchtet und vorbereitet sind, wird die Röhre T im Gefäß α befestigt und die Drähte I, I¹ und I² mit dem elektrischen Bestimmungsapparat verbunden, der praktisch dieselbe Beschaffenheit hat, wie oben bei Fig. 1 beschrieben. Der Apparat wird zuerst auf irgendeine Weise kalibriert, wobei der entsprechende Feuchtigkeitsgehalt des Gases durch eine der bekannten Methoden festgestellt wird. Die Temperatur wird mittels eines in die Gasleitung α hineingesteckten Thermometers bestimmt.

Nachdem der Apparat kalibriert ist, kann man den Feuchtigkeitsgehalt des zu untersuchenden Gases feststellen. Man liest dabei die Temperatur ab und die Angabe auf der neben der Brücke befindlichen Skala O, und kann mit Hilfe von Tabellen den Feuchtigkeitsgehalt der Gase feststellen.

Die beiden oben beschriebenen Apparate kann man auch mit Anzeigevorrichtungen versehen. Eine unterbrochene Aufzeichnung kann man durch einen Papierstreifen erzielen, der durch ein Uhrwerk bewegt wird, welches sich rieben der Brücke O befindet. Jedesmal, wenn man eine Messung macht, kann man ein Zeichen auf dem Papierstreifen machen, indem man einen mit dem beweglichen Kontakt N verbundenen Stift niederdrückt.

In Fig. 3 ist das Telephon durch ein Wechselstromgalvanometer W ersetzt. Hierbei kann man ein beständiges Aufzeichnen erzielen, wenn man einen kleinen Spiegel W¹ an die Nadel des Galvanometers befestigt und einen Lichtstrahl auf einen lichtempfindliehen Papierstreifen reflektieren läßt, welcher durch ein Uhrwerk bewegt wird,. so daß ein photographisches Aufzeichnen stattfindet.

Claims

Patent-Anspruch :

Vorrichtung zur Kontrolle und Bestimmung der Zusammensetzung einer Flüssigkeit durch Bestimmung, ihrer elektrischen Leitungsfähigkeit im Vergleich mit der einer Normalflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß in den die zu untersuchende Flüssigkeit aufnehmenden Behälter (A) zwei Röhren (B, B¹J eingesetzt sind, von denen die eine (B) geschlossen ist und die Normalflüssigkeit enthält, während die andere (B¹) unten offen ist und sich daher mit der zu untersuchenden Flüssigkeit füllt, so daß die beiden in den Röhren (B, B¹) befindlichen Flüssigkeiten derselben thermischen Wirkung der zu untersuchenden Flüssigkeit ausgesetzt sind, ohne daß eine Vermischung der zu untersuchenden Flüssigkeit mit der Normalflüssigkeit erfolgen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.