DE2351263A1 - Anordnung zur messung der feuchtigkeit von gasen - Google Patents

Description

Anordnung zur Messung der Feuchtigkeit von Gasen

Die Erfindung betrifft Meßgeräte und insbesondere eine Anordnung zur Messung der'Feuchtigkeit von Gasen. Derartige Geräte werden als Hygrometer bezeichnet.

Eine besonders genau messende Art von Hygrometern wird Psychrometer genannt. Bekannte Psychrometer weisen normalerweise ein trockenes und ein befeuchtetes Thermometer auf. Wenn Luft oder ein Gas an den beiden Thermometern vorbeistreicht, so zeigt das trockene Thermometer die Lufttemperatur an, während das feuchte Thermometer wegen der auftretenden Verdunstung die Kühlgrenztemperatur annimmt. Mittels bekannter Zusammenhänge läßt sich aus der Kühlgrenztemperatur und der Raumlufttemperatur der relative Feuchtigkeitsgehalt der Luft bzw. des zu messenden Gases bestimmen.

Um die Meßwerte nicht zu verfälschen, muß verhindert werden, daß beim befeuchteten Thermometer eine größere Wärmeableitung oder -zufuhr erfolgen kann. Bei Psychrometern mit laufender Befeuchtung wird über die Befeuchtungsvorrichtung meist Wärme an das nasse Thermometer herantransportiert, wodurch die Temperaturmessung an diesem Thermometer verfälscht wird. Desgleichen wird diese Temperatur zu hoch angezeigt, wenn

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von außen oder beispielsweise vom Beobachter ausgehende Wärmestrahlung das nasse Thermometer trifft. Um den unvermeidlichen Anteil der störenden Wärmezufuhr klein zu halten, wird beispielsweise bei dem sogenannten Aßmann-Psychrometer die Verdunstung dadurch beschleunigt, daß die Luft mittels eines elektrischen oder durch Uhrwerk betriebenen Ventilators mit -reproduzierbarer Geschwindigkeit von etwa 2 bis 3 m/s in Bewegung versetzt wird. Diese Verfahrensweise hat folgende Nachteile:

a)'Es ist relativ schwierig, einen gleichmäßigen Luftstrom mit konstanter und definierter Strömungsgeschwindigkeit zu erzeugen und aufrechtzuerhalten.

b) Durch den bewegten Luftstrom wird die Verdunstungsoberfläche ziemlich rasch verschmutzt. Hierdurch wird das Meßergebnis verfälscht. Häufige Reinigungen und eine ständige Wartung des Geräts sind daher erforderlich.

c) Zur Durchführung der bekannten Verfahren können keine Meßsonden mit kleinen Abmessungen für Handgeräte verwendet werden, weil es sehr unwirtschaftlich wäre, den

·. "erforderlichen Luftstrom in einer kleinen handlichen Meßsonde zu verwirklichen.

d) Das Meßergebnis wird trotz des starken Luftstroms noch durch unvermeidliche Wärmestrahlungen verfälscht.

e) Die Wärmeleitfähigkeit der Luft und verschiedener anderer Materialien ist unter anderem auch eine Funktion der Feuchte. Dies bedeutet, daß der veränderliche Wärmeleitfaktor zwischen der Verdunstungsfläche am Naßthermometer und dem Thermometer selbst, beispielsweise einem Thermoelement oder einem tempera/turempfindlichen Widerstand, als Fehler in das Meßergebnis eingeht.

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f) Mit den bekannten psychrometrischen Geräten kann der Feuchtigkeitsgehalt von körnigem oder staubigem Material, (z.B. Mehl, Getreide, Kunststoffgranulate od.dgl.) nicht bestimmt werden, da beim Einführen einer die beiden Thermometer enthaltenden Meßsonde dieses Material mit dem erforderlichen Luftstrom aufgewirbelt und die Meßstellen sofort zusetzen würde.

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Es ist ferner bekannt, die Thermometer, z.B. Thermoelemente oder temperaturempfindliche elektrische Widerstände, vorzugsweise in Differenzschaltungen, beispielsweise Brückenschaltungen od.dgl. anzuordnen und aus deren Widerstandsdifferenzen auf den Feuchtigkeitsgehalt der Luft oder des zu messenden Gases zu schließen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine handliche Anordnung zur Messung der Feuchtigkeit von Gasen zu schaffen, bei welcher die Luft nicht in Bewegung versetzt werden muß und die trotzdem eine von Fehlern weitgehend unbeeinflußte Meßgröße liefert.

Da die sich bei Raumtemperatur einstellende Temperaturdifferenz zwischen dem trockenen und dem feuchten Thermoelement, die sogenannte psychrometrische Differenz, die ein Maß für die Luftfeuchtigkeit darstellt, zu gering ist und auf deren Erhöhung durch Luftbewegung, wie oben erwähnt, verzichtet werden soll, mußte ein neuer Weg gefunden werden.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Anordnung zur Messung der Feuchtigkeit von Gasen, mit einem Paar von temperaturempfindlichen elektrischen Widerständen, wobei wenigstens der erste der beiden Widerstände zur Erhöhung seiner Temperatur von einem merklichen Strom durchflossen ist, und wobei die beiden Widerstände in je einer geschlossenen Kammer angeordnet sind, von denen die eine

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wenigstens teilweise von gasdurchlässigem Filtermaterial gebildet ist, mit Mitteln zur gleichmäßigen Zuführung einer Verdunstungsflüssigkeit von einem Vorratsbehälter zu einem aus saugfähigem Material bestehenden Verdunsterkörper, welcher einen ersten der beiden Widerstände innerhalb der Kammer aus gasdurchlässigem Filtermaterial umgibt, mit einer an eine elektrische Spannungsquelle angeschlossenen Differenzschaltung, in welcher die Widerstandswerte der beiden Widerstände verglichen werden, und mit einer an die Differenzschaltung angeschlossenen Einrichtung zur Anzeige der zur Differenz der Widerstandswerte proportionalen Feuchtigkeit des in der jeweiligen Umgebung der Anordnung vorhandenen Gases.

Während also bei den bekannten Verfahren die Verdunstung ohne gleichzeitige Wärmezu- und -abfuhr dadurch beschleunigt und die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Thermoelementen bzw. Widerständen dadurch vergrößert wird, daß die Luft in Bewegung versetzt wird, wird nach der vorliegenden Erfindung die Verdunstung dadurch beschleunigt, daß der an .der feuchten Stelle befindliche temperaturempfindliche Widerstand erwärmt wird. Wäheend bei den bekannten Verfahren eine Erwärmung der Meßwiderstände durch Stromfluß zu einer Verfälschung des Meßergebnisses führte und infolgedessen der Stromfluß möglichst klein gehalten werden sollte, wird erfindungsgemäß absichtlich ein merklicher Strom zumindest durch den an der feuchten Stelle befindlichen Widerstand geleitet.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die beiden Widerstände jeweils in einer geschlossenen Kammer angeordnet sind, wobei der "trockene" Widerstand, der oben als zweiter Widerstand bezeichnet wurde, gegenüber der Umgebungslust hermetisch abgeschlossen ist, während der "nasse" Widerstand, der oben'ajs erster Widerstand bezeichnet wurde, mit der Umgebung über ein gasdurchlässiges

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Filtermaterial in Verbindung steht. Dieses Filtermaterial, welches beispielsweise aus doppeltem Edelstahl-Filermate— rial mit einem Durchlaßquerschnitt von einigem Mikrometern bestehen kann, hat die Aufgabe, das zu messende Gas zwar an den Widerstand gelaggen zu lassen, die Eigenbewegung des Gases jedoch derart zu reduzieren, daß im Innern der Meßkammer praktisch keine Luft- bzw. Gaskonvektion, sondern lediglich Diffusionsbewegung entsteht. Nur unter dieser Voraussetzung ist eine Messung nach dem erfindungsgemäßen Prinzip möglich.

Die Widerstände werden vorzugsweise in Form einer Halbleiterperle, mit negativem Temperaturkoeffizienten ausgebildet. Die Stärke des dem ersten Widerstand zugeführten Stromes w-ird so bemessen, daß die Verdunstung infolge der Erwärmung des Widerstandes durch diesen Strom etwa der Feuchtigkeit bei Aufrechterhaltung eines Luftstromes mit einer Strömungsgeschwindigkeit von beispielsweise 2 m/s entspricht. Durch die Stromwärme wird der Widerstandswert des Widerstandes, wenn beispielsweise ein NTC-Widerstandverwendet wird, erniedrigt, während er durch die Verdunstung bzw. die mit der Verdunstung verbundene Abkühlung vergrößert wird. Aber auch das Wärmeleitvermögen der den Widerstand umgebenden Luft, das ebenfalls von der Luftfeuchtigkeit abhängig ist, beeinflußt den Widerstandswert des Widerstandes. Infolgedessen stellt sich in Abhängigkeit von der Temperatur des Widerstandes, von dem Verdunstungsfaktor an der erwärmten befeuchteten Stelle und dem Wärmeleitvermögen der umgebenden Luft eine stationäre Temperatur ein, welbhe mit der von dem zweiten, nicht befeuchteten Widerstand gemessenen Luft- oder Gastemperatur verglichen wird. Es wird dadurch eine äußerst genaue Messung durchgeführt, welche den oben geschilderten Störeinflüssen kaum unterworfen ist. Während bei den bekannten

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Meßgeräten die Eigenerwärmung des wärmeempfindlichen-Widerstandes durch Wäremstrahlung und Wärmeleitung als Meßfehler in die Messung einging, wird bei dem erfindungsgemäßen Gerät dieser Meßfehler erfaßt und eliminiert.

Es ist sehr wichtig, daß der erste Widerstand nicht durch Wärmeleitung oder Wärmestrahlung in seiner Temperatur beeinflußt wird. Daher wird zweckmäßigerweise dieser erste Widerstand durch seine Anschlußdrähte außer Berührung mit festen Teilen der Anordnung gehalten.

Durch die Merkmale der Erfindung ist es möglich geworden, die Meßanordnung als leicht transportables Gerät mit einer leicht anwendbaren Sonde zu gestalten. Dabei weist die Anordnung eine Sonde auf, welche in Längsrichtung hintereinander aus den beiden Kammern, dem Vorratsbehälter und einem Handgriff besteht. Die Differenzschaltung und die Anzeigeeinrichtung sind dabei in einem tragbaren Gehäuse angeordnet und über ein Kabel, das durch das Innere der Sonde geführt ist, mit den beiden Widerständen verbunden, wobei die Skala des Anzeigegeräts von außen sichtbar ist.

Damit das den ersten Widerstand umgebende Gas möglichst gleichmäßig befeuchtet wird, ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung der am vorderen Ende der Sonde befestigte Verdunsterkörper becherförmig ausgebildet und der erste Widerstand ist nahe der Bodeninnenfläche des becherförmigen Verdunsterkörpers angeordnet. Der Verdunsterkörper bbesteht vorzugsweise aus Keramik-od.dgl.

Sehr wichtig ist bei dem erfindungsgemäßen Gerät die gleichmäßige Zuführung der Verdunstungsflüssigkeit bei jeder Lage der Sonde. Eine erste Maßnahme zur Sicherung der gleichmäßigen Befeuchtung besteht darin, daß der Boden des becherförmigen Verdunsterkörpe*rs dicker ist als seine

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Wände und daß dieser Boden flüssigkeitsdicht in einer dünnwandigen, rohrförmigen Halterung aus schlecht wärmeleitendem Material sitzt, welche nach vorn über die Bodenaußenfläche des Verdunsterkörpers hinausragt, sich nach rückwärts zur Bildung einer ersten Wärmestaustelle verjüngt und einstückig in ein Zuführrohr übergeht, in welchem ein mit der Außenfläche des Verdunsterbodens in Verbindung stehender Docht zur Zuführung von Verdunstungsflüssigkeit angeordnet ist. Die Halterung, welche vorzugsweise aus Kunststoff, beispielsweise Tetrafluo.räthylen, besteht, verhindert eine Wärmezu- oder -ableitung zum oder vom Verdunsterkörper. Durch die Verminderung des Querschnitts an der Verjüngung der Halterung bildet sich eine wirksame Wärmestaustelle. Gleichzeitig wird durch den flüssigkeitsdichten Sitz zwischen Verdunsterkörper und seiner Halterung gewährleistet, daß die Flüssigkeitszufuhr zum Verdunster ausschließlich durch die Kapillarität des Verdunsterkörpers und nicht durch einen äußeren Flüssigkeitsfilm erfolgt. Die eine Verdunstung bewirkende Oberfläche des Verdunsterkörpers kann darüberhinaus so überdimensioniert werden, daß vorübergehende Schwankungen der zugeführten Flüssigkeitsmenge keiaen Einfluß auf die Anzeigegenauigkeit ausüben.

Die Halterung des Verdunsterkörpers soll vorzugsweise unterhalb der Bodeninnenflache des Verdunsterkörpers enden, damit vor dem Verdunstungsmaximum etwa in Höhe des ersten Widerstandes einesVorverdu.nstungsstrecke gebildet wird, die ermöglicht» daß noch letzte, auf der Zuführung der Verdunstungsflüssigkeit beruhende Temperatursqhwankungen ausgeglichen werden können. Oberhalb der Stelle des Verdunstungsmaximums ist der Verdunsterkörper so verlängert, daß ein Verdunstungsminimum entsteht. Der Unterschied zwischen Verdunstungsmaximun und Verdunstungsminimum beeinflußt den Weitertransport infolge der Kapillarität positiv, da das auftretende Konzentrationsgefalle der Flüssigkeit'die Verdunstung ausgleichend

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steuert.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform schließt das rückwärtige Ende des Dochtes an eine Kanüle an, welche zur Temperaturangleichung der die Kanüle durchströmenden Verdunstungsflüssigkeit an die Umgebungstemperatur in Form einer Kühlschleife oder Kühlschlange ausgebildet 'ist. ■

In dieser Kanüle wird die Verdunstungsflüssigkeit durch Kapillarität weiter bewegt und es wird insbesondere die Verdunsterflüssigkeit an die Raumtemperatur angeglichen, wodurch die Meßgenauigkeit weiter verbessert werden kann. Diese Temperaturangleichung kann beispielsweise innerhalb der rückwärtigen Kammer erfolgen, in welcher sich auch der sogenannte trockene Vergleichswiderstand befindet.

Das rückwärtige Ende der Kanüle kann seinerseits mit dem vorderen Ende eines saugfähigen Stabes in Verbindung stehen, dessen rückwärtiges Ende in den Vorratsbehälter für die Verdunstungsflüssigkeit taucht. Der Vorratsbehälter ist zweckmäßigerweise als langgestrecktes, durchsichtiges Rohr ausgebildet, wobei der saugfähige Stab über den größten Teil der Längserstreckung des Vorratsbehälters in dessen Innerem verläuft und am vorderen Ende zum Anschluß an die Kanüle . aus diesem vorsteht, wodurch das vorstehende Stück des Stabes einen Transportwiderstand für die Verdunstungsflussigke.it bildet. Dieses vorstehende _ Stück ist beispielsweise in die Bohrung eines den Vorratsbehälter abschließenden Stopfens eingespannt, so daß er in dem aus der Flüssigkeit herausragenden Teil tatsächlich nur einen Flüssigkeitstransport durch Kapillarwirkung bei jeder Lage der Sonde zuläßt. Insbesondere wenn die Sonde mit der Spitze nach unten gehalten,wird, wirkt sich diese Transportsperre für die Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen

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Flüssigkeitszuführung zum Verdunsterkörper vorteilhaft aus.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann am rückwärtigen Ende des Vorratsbehälters ein Auffanggefäß angebracht sein, in welches das rückwärtige Ende eine Druckausgleichskapillare und das vordere Ende eines Entlüftungsrohres ragt, wobei die Druckausgleichskapillare die rückwärtige Wandung des Vorratsbehälters durchsetzt und nahe dem vorderen Ende des Vorratsbehälters endet und wobei das.Entlüftungsrohr die Wandung des Auffanggefäßes durchsetzt und im Außenraum an einer Stelle mündet, an der auftretende Flüssigkeit nicht stört. Der Vorratsbehälter ist zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß er mittels eines Schneilverschlußes unterdruckdicht verschlossen werden kann,"..ISO daß dieser einerseits bequem gefüllt werden kann und andererseits sich in seinem geschlossenen Innenraum ein Unterdruck ausbilden kann.

Wenn nuncdie Sonde horizontal oder mit der Spitze nach unten gehalten wird, so wird zunächst durch den geschilderten Transportwiderstand vorübergehend die Regelung der Flüssigkeitszufuhr übernommen, bis sich im Innenraum des Vorratsbehälters ein Unterdurck ausgebildet hat. Dieser Unterdruck hemmt dann weiterhin einen zu großen Flüssigkeitsnachschub in Richtung zum Verdunsterkörper. Wenn der Unterdruck so groß wird, daß er den hydrostatischen Druck und das Gewicht der Verdunstungsflüssigkeit aufhebt, dann tritt die Wirkung der Druckausgleichskapilläse ein.-.Sobald nämlich der Atmosphärendruck im Auffanggefäß größer wird als der Druck am vorderen Ende des Vorratsbehälters, tritt Luft durch die Druckausgleichskapillare ein und erniedrigt den Unterdruck im oberen, in diesem Fall rückwärtigen Teil des Vorratsbehälters. Dadurch kann weiterhin Verdunstungsflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter^ austreten.

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Damit bei'umgekehrten Druckverhältnissen durch die Druckausgleichskapillare austretende Flüssigkeit an einer nicht störenden Stelle austreten kann, ist das Entlüftungsrohr vorgesehen, welches evtl. im Auffanggefäß befindliche Flüssigkeit an einer nicht störenden Stelle nach außen bringt. Gleichzeitig stellt das Entlüftungsrohr die Aufrechterhai tung von Atmosphärendruck im Auffanggefäß sicher.

Alle flüssigkeitsleitenden Teile der Sonde sind im Volumen und Förderkapazität auf die Verdunstungskapazität des Verdunsterkörpers abgestimmt.

Die beiden die Widerstände enthaltenden Kammern besitzen vorzugsweise eine gemeinsame Trennwand, an welcher die die Widerstände haltenden Anschlußdrähte befestigt sind. Dadurch ergibt sich in einfacher Weise ein Wärmeausgleich zwischen den beiden Kammern und insbesondere zwischen den Anschluß— drähten. Die gemeinsame Trennwand besteht vorzugsweise aus schlecht leitendem Werkstoff, beispielsweise erinerti geeigneten Kunststoff. Zwischen der den zweiten, den sogenannten trockenen Widerstand enthaltenden Kammer und dem Vorratsbehälter kann die Sonde eine starke Einschnürung aufweisen, welche ähnlich wie bei der Halterung des Verdünsterkörpers eine zweite Wärmestaustelle bildet. Dadurch wird eine mögliche Wärmeleitung in Längsrichtung der Sonde weiter eingeschränkt.

Am vorderen Ende der den ersten, den sogenannten nassen Widerstand enthaltenden Kammer ist bei einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung eine Kappe befestigt, welche eine zum Verdunsterkörper hinragende, rohrförmige Halterung trägt, in der ein Absorberdocht sitzt, dessen rückwärtiges Ende lose am vorderen, offenen Ende des Verdunsterkörpers anliegt. Dieser Absorberdocht wirkt als Schmutzabsorber und nimmt eventuelle Verschmutzungen eines auf der Oberfläche des Verdunsterkörpers befindlichen

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Flüssigkeitsfilms auf. Um eine Ausbreitung des Dochtes am rückwärtigen Ende zu ermöglichen und die Anschlußdrähte des ersten Widerstandes nicht zu behindern, kann sich die rohrförmige Halterung vor dem vorderen Ende des Verdunsterkörpers schirm- oder glockenförmig erweitern. Ferner kann die die vordere Kammer abschließende Kappejzum Auswechseln des Absorberdochtes geöffnet werden, wenn dieser verschmutzt ist. ■

Zur Steuerung der Verdunstung am Verdunsterkörper kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ein geschlossener: Hohlzylinder aus gasundurchlässigem Material vorgesehen werden, welcher den Verdunsterkörper und dessen Halterung umgibt und in Längsrichtung der Sonde verschiebbar ist, so daß der Verdunsterkörper mehr oder weniger weit aus dem Hohlzylinder vorsteht, wobei seine Vorderfläche ein am Außenumfang des Verdunsterkörpers anliegendes Loch und seihe Rückfläche ein dem Zuführrohr des Verdunsterkörpers anliegendes Loch aufweist. Der Hohlzylinder kann zweckmäßigerweise von außen mittels seines Schiebeknopfes über ein geeignetes Gestänge in Längsrichtung verschoben werden. Dadurch läßt sich die Verdunstung auch an extreme Temperaturen oder andere Umgebungsverhältnisse anpassen.

Die beiden Widerstände werden zweckmäßigerweise so gewählt, daß sich ihre Widerstands-Feuchtigkeits-Kurve wenigstens annähernd mit ihrer Widerstands-Temperatur-Kurve deckt. Dadurch wird der elektrische Teil der Anordnung wesentlich vereinfacht. Unter Widerstands-Feuchtigkeits-Kurve wird dabei die graphische Beziehung zwischen, dem Widerstandswert und relativer Feuchtigkeit des umgebenden Gases verstanden, während unter Widerstands-Temperatur-Kurve die graphische Beziehung zwischen dem Widerstandswert und der Temperatur des Widerstands verstanden wird.

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In dem normalerweise vorkommenden Meßbereich ändern"sich die Widerstandswerte der beiden Widerstände etwa zwischen 1 kjlund 10 kü . Die Erwärmung des im Verdunsterkörper befindlichen ersten Widerstands infolge .des durchgeleiteten Stroms beträgt trotz der Abkühlung infolge der Verdunstung etwa 0,5 bis 1,0, insbesondere 0,6 bis 0,8⁰C.

Der saugfähige Stab im Vorratsbehälter besteht bei einer zweckmäßigen Ausführungsform aus einem nicht rostenden Stahlrohr, welches mit einem saugfähigen Stoff überzogen ist. Dadurch ergibt sich insbesondere in der oben erläuterten Transportsperre ein genau definierter Flüssigkeitstransport.

Wenn die Anordnung längere Zeit außer Betrieb gesetzt werden soll, kann eine Schutzkappe auf den die beiden Kammern umfassenden Teil der Anordnung aufgesteckt werden, um eine Verdunstung von Verdunstungsflüssigkeit zu vermeiden.

Das Filtermaterial der vorderen, den ersten Widerstand enthaltenden Kammer kann beispielsweise aus doppeltem Edelstahl-Filtermaterial mit einem Durchlaßquerschnitt von einigen Mikrometern bestehen.

Das Skalenblatt des Anzeigegeräts kann von außen auswechselbar sein, damit die Skala den jeweiligen Meßverhältnissen angepaßt werden kann.

Die Verdunstungsflüssigkeit besteht vorzugsweise aus einem Wasser-Alkohol-Gemisch.

Beim Einsatz der Sonde in stark bewegter Außenluft entsteht ein Meßfehler. Ursache dafür ist die Wärmestrahlung und Wärmediffusion vom Verdunsterkörper zur Kammerwandung, an der bei ruhender Außenluft eine unter der Umgebungstemperatur

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liegende Temperatur entsteht. Wenn nun durch Bewegung der Außenluft die Wärmeabfuhr erhöht wird, so tritt gleichzeitig ein Dichtegefälle innerhalb der Kammer ein, d.h. es diffundieren bis zum Druckausgleich Flüssigkeitsmoleküle in den Innenraum der Kammer, was gleichbedeutend mit einer Verdunstungsstexgerung ist. Die Anzeige täuscht daher eine niedrigere Luft- bzw. Gasfeuchtigkeit· vor.

Zum Ausgleich dieses Fehlers wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß auch der zweite Widerstand von einem merklichen Strom durchflossen ist, dessen Stärke mit der Stärke des durch den ersten Widerstand geleiteten Stromes vergleichbar ist. Die dadurch erfolgende Erwärmung des zweiten Widerstandes verringert seinen Widerstandswert und die Eigenwärme des Widerstandes wird an die Außenwand der rückwärtigen Kammer abgegeben. An der Kammerwandung entsteht eine Übertemperatur bezüglich der Umgebungstemperatur in gleicher Größenordnung wie die Untertemperatux¹ der vorderen Kammer. Wenn nun durch Luftbewegung an den beiden Kcimmeraußenwänden eine bessere Wärmeableitung geschaffen wird, so wird einerseits der Widerstandswert des ersten Widerstands durch die Verdunstungsstexgerung erhöht und in gleichem Ausmaß auch der Widerstandswert des zweiten Widerstandes infolge der Abkühlung ebenfalls erhöht. Dadurch gleicht sich die psychrometrische Differenz aus.

Die beiden Widerstände.können elektrisch in einer Brückenschaltung miteinander verglichen werden. Vorzugsweise sind ._

die beiden NTC-Widerstände aber in einer Differenzschaltung jeweils im Gegenkopplungszweig zwischen dem über einen Widerstand mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbundenen invertierenden Eingang und dem Ausgang zweier Operationsverstärker angeordnet, deren Ausgänge mit dem invertierenden bzw. nicht invertierenden Eingang eines» weiteren, als Substrahierer arbeitenden Operationsverstärkers verbunden sind," in dessen Ausgangskreis ein die Anzeigeeinrichtung

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bildendes Meßinstrument angeordnet ist. Durch diese Anordnung wird gewährleistet, daß in den temperaturempfindlichen Widerständen unabhängig von ihrem Widerstandswert stets ein konstanter Strom fließt.

Besonders zweckmäßig ist eine weitere Ausgestaltung dieser Schaltungsanordnung, durch die ermöglicht wird, daß zwischen einzelnen Messungen der Feuchtigkeit die Umgebungstemperatur gemessen werden kann, die zur Ermittlung der absoluten Luftfeuchtigkeit erforderlich ist. Zu diesem Zweck ist einer der beiden Eingänge der als Substrahierer arbeitenden Operationsverstärkers wahlweise mittels eines Umschalters mit dem Ausgang des ersten Operationsverstärkers, in dessen Gegenkopplungszweig der erste Widerstand angeordnet ist, und einer koastanten Spannungsquelle, vorzugsweise dem Teilermittelpunkt eines zwischen der Speisespannung angeordneten Spannungsteilers, verbindbar. Zur Umschaltung auf Temperaturmessung muß daher lediglich der zweckmäßigerweise als Druckknopfschalter. atrsgrebdlaefce Drtrekrschalter gedrückt werden, wodurch das Anzeigegerät unmittelbar die Umgebungstemperatur anzeigt.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß durch die Erfindung ein völlig neuartiges Psychrometer mit außerordentlich geringem Platzbedarf und sehr flexibler Anwendungsmöglichkeit geschaffen wird, das auch bezüglich der Meßgenauigkeit bekannten Psychrometern überlegen ist. Eine Verschmutzung des nassen Widerstandes ist nicht mehr zu befürchten, da keine verschmutzte Außenluft angesaugt wird. Auch bei unterschiedlicher Außenluftbewegung, wie in Rohrleitungen oder im Windkanal, ergeben sich nur sehr kleine Meßfehler. Es kann mit dem erfindungsgemäßen Gerät nicht nur die Feuchtigkeit in freien Räumen, sondern auch an Verpackungen, in Schüttgut, an Oberflächen und an .hygroskopischen Körpern bestimmt werden. An hygroskopischen Stoffen kann der Wassergehalt bestimmt werden. Es ist auch ein stationärer Einbau

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zu Regelungs- und Steuerungszwecken möglich. Das Gerät ist auch bei extremen Außentemperaturen arbeitsfähig, da der Flüssigkextstransport zum Verdunsterkörper bei diesem Gerät stets eine der Außentemperatur angeglichene Flüssigkeitstemperatur an der Verdunstungsstelle gewährleistet. Ferner sind die Teile der Sonde so bemessen, daß auch bei extremen Anforderungen wenigstens kurzzeitig die Zuführung von Verdunstungsflüssigkeit aufrechterhalten wird.

Anhand der Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine teilweise abgebrochene und teilweise geschnittene Seitenansicht der gesamten Meßanordnung, wobei die Gesamtlänge der Sonde in Wirklichkeit etwas größer ist;

Fig. 2 bis 4 den Vorratsbehälter für die Verdunsterflüssigkeit mit den daran angrenzenden Teilen der Sonde in drei verschiedenen Lagen derselben, wobei die gezeigten Teile größtenteils geschnitten und teilweise in Seitenansicht dargestellt sind;

Fig. 5 einen Längsschnitt durch die vordere, den ersten ■ Widerstand enthaltende Kammer mit angrenzenden Teilen;

Fig. 6 einen der Fig. 5 ähnlichen Schnitt durch eine alternative Ausführungsform, die jedoch mit der Ausführungsform nach Fig. 5 kombiniert werden kann, und

Fig. 7 eine Schaltskizze der elektrischen Schaltung der Anordnung.

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Die in Fig.l insgesamt gezeigte Anordnung zur Messung der Feuchtigkeit von Gasen weist zwei Hauptteile, nämlich das die Differenzschaltung und das Anzeigegerät enthaltende Gehäuse 10 und die Sonde 12, welche über ein elektrisches Kabel 14 miteinander verbunden sind, auf. Am Gehäuse 10 ist von außen das Skalenblatt 16 und der Zeiger 18 des Anzeigegeräts sichtbar. Das Kabel 14 kann ^beliebig lang sein, so daß die Sonde 12 unabhängig vom Gehäuse 10 in beliebiger Lage und Entfernung von diesem angewendet werden kann. Die langgestreckte Form der Sonde ist nicht nur sehr praktisch und platzsparend, sondern ermöglicht es auch, in engen Zwischenräumen und Löchern oder auch im Innern von feinkörnigem Material die Luftfeuchtigkeit zu messen.

Die Sonde besteht, im wesentlichen aus dem Handgriff 20, dem Vorratsbehälter 22 für Verdunstungsflüssigkeit, der rückwärtigen Kammer 24 aus gasundurchlässigem Material und der vorderen Kammer 26 aus gasdurchlässigem Filtermaterial, die durch eine Kappe 28 verschlossen ist»

Über die beiden Kammern 24 und 26 ist eine gasundurchlässige Schutzkappe 30 aufschiebbar, welche mittels eines aus dem Knopf 32 und dem Schlitz 34 bestehenden Bajonettverschlusses in dieser Lage festgelegt werden kann. Die Kappe kann während längerer Betriebspausen aufgesteckt werden, um Verluste an Verdunstungsflüssigkeit zu vermeiden. Sie sollte allerdings einige Zeit vor der ersten Messung abgenommen werden, damit sich ein Gleichgewicht für die Flüssigkeitszuführung zum Verdunsterkörper einstellt. Andernfalls würde die Messung" " anfänglich gestört werden. Der Handgriff 20 ist in nicht näher dargestellter Weise hohl ausgebildet und enthält die elektrischen Zuleitungen der Sonde 12.

Die näheren Einzelheiten des Vorratsbehälters 22 sind in den Figuren 2 bis 4 dargestellt, tfie Figuren 2 und 4 zeigen den Vorratsbehälter in vertikaler Lage, wobei sich die

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vordere Spitze der Sonde in Fig. 2 oben und in Fig. 4 unten befindet. Fig. 3 zeigt den Vorratsbehälter in horizontaler Lage. Es ist ersichtlich, daß die Verdunstungsflüssigkeit das Innere des Vorratsbehälters 22 nicht mehr ganz füllt, sondern-daß sich über der Verdunstungsflüssigkeit jeweils ein kleiner Hohlraum 38 gebildet hat. Das vordere Ende des Vorratsbehälters 22 ist durch einen Stopfen 40 verschlossen, der luftdicht an der Innenwand des Vorratsbehälters 22 anliegt. Der Stopfen 40 weist eine Mittelbohrung 42 auf, in welcher ein saugfähiger Stab 44 steckt, der sich nach rückwärts nahezu über die ganze Länge des Vorratsbehälters 22 erstreckt. Das in der Bohrung 42 verlaufende Stück des saugfähigen Stabes 44 dient als Transportsperre 46 für den Nachsc-hub"- der Verdunstungsflüssigkeit 36 nach vorne. In der Lage der Fig. 2 kann ohnehin nur die Kapillarität des saugfähigen Stabes den Transport der Verdunstungsflüssigkeit regeln, da der hydrostatische Druck der Verdunstungsflüssigkeit 36 nach rückwärts gerichtet ist. Anders ist es dagegen schon in Fig. 3, wo der hydrostatische Druck der Verdunstungsflüssigkeit 36 auf den Stopfen 40 drückt. Noch größer Ist der Druck bei der Lage gemäß Fig. 4, da sich in diesem Fall zum hydrostatischen Druck noch der Gewichtsdruck der Verdunstungsflüssigkeit 36 addiert, wobei diese beiden Drücke nach vorne gerichtet sind. In diesem Falle wirkt die Transportsperre 46 besonders stark regelnd auf den Transport der Verdunstungsflüssigkeit nach vorne.

Der saugfähige Stab 44 besteht vorzugsweise in nicht näher dargestellter Weise aus einem rostfreien Stahlrohr, welches mit einem saugfähigen Stoff überzogen ist, Dadurch ergeben sich an der Stelle"der Transportsperre 46 genau definierte Transportverhältnisse. Das vordere Ende des saugfähigen Stabes 44 stößt innerhalb der Bohrung 42 auf das rückwärtige offene Ende einer Kanüle 48, welche die an diese Stelle

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angelieferte Verdunstungsflussigkeit durch Kapillarwirkung in ihrem Inneren weiterbefördert.

Der Vorratsbehälter 22 ist durch einen nicht dargestellten, unterdruckdichten Schnellverschluß verschlossen. Dieser kann z.B. aus je einer Öffnung in der Mantelfläche des Vorratsbehälters und einer damit zur Deckung zu bringenden Öffnung in einem drehbaren vorderen Teil des Handgriffs bestehen. Dadurch gestaltet sich die Befül] ung des Vorratsbehälters sehr einfach.

An das rückwärtige Ende des Vorratsbehälters 22 schließt sich ein Auffanggefäß 50 an. Der Vorratsbehälter 22 ist vom Auffanggefäß 50 durch einen Stopfen 52 getrennt, während das rückwärtige Ende des Auffanggefäßes 50 durch einen Stopfen 54 verschlossen ist. Der Stopfen 52 wird von einer Druck— ausgleichskapillare 56 durchsetzt, welche einerseits im Auffanggefäß 50 und andererseits nahe dem vorderen Ende des Vorratsbehälters 22 endet. Der rückwärtige Stopfen 54 wird von einem dünnen Entlüftungsrohr 58 durchsetzt, das einerseits ebenfalls im Xnnern des Auffanggefäßes Scr endet und dessen anderes Ende in nicht näher gezeigter Weise das Innere des vorderen.Endes des Handgriffs 20 durchsetzt und durch eine Bohrung 60 in der Wandung des Handgriffs nach außen geführt ist. Das Auffanggefäß 50 ist normalerweise leer, aber es ist möglich, daß durch die Druckausgleichskapillare 56 manchmal etwas Verdunstungsflüssigkeit in das Auffanggefäß 50 eintritt und diese Flüssigkeit kann dann durch das Entlüftungsrohr 58 an einer nicht störenden Stelle vor einem verbreiterten Anschlagring 62 des Handgriffs austreten

Es ist zu beachten, daß das Auffanggefäß 50 in Fig. 1 nicht zu sehen ist, da es sich im Innern des vorderen Endes des Hadgriffs 20 befindet.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Lage der Sonde entsteht bei fortschreitendem Transport der Verdunstungsflüssigkeit 36 nach vorne, d.h. in diesem Fall nach unten, in dem über der

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Flüssigkeit befindlichen Hohlraum 38 ein Unterdruck, da das Auffanggefäß 50 unterdruckdicht auf dem offenen Ende des Vorratsbehälters 22 sitzt. Dieser Unterdruck trägt zusammen mit der Transportsperre 46 dazu bei, den Transport der Flüssigkeit in dieser Lage nicht zu groß werden zu lassen. Der Druck im unteren Bereich des Vorratsbehälters 22 wird immer geringer, da er durch den sich beim Größerwerden des Hohlraums 38 aufbauenden Unterdruck ausgeglichen wird. Sobald jedoch der Unterdruck im Hohlraum 38 größer ist als der Druck im unteren Bereich des Vorratsbehälters 22, könnte keine weitere Flüssigkeit mehr in die Transportsperre 36 eintreten. In diesem Zeitpunkt kommt die Druckausgleichskapillare 56 zur Wirkung,, denn sobald der im Auffanggefäß 50 herrschende Atmosphärendruck größer ist als der Druck in der Flüssigkeit am unteren Ende des Vorratsbehälters 22, wird Luft durch die Druckausgleichskapillare 56 in dieses untere Ende eingeleitet, wodurch der Unterdruck im Hohlraum 38 vermindert wird. Dadurch wird eine gleichmäßige Förderung von Flüssigkeit durch die Transportsperre 46 in die Kanüle 48 gewährleistet.

Die in der Bohrung 42 des Stopfens 40 beginnende Kanüle durchsetzt nach vorne hin einen Sockel 64, auf dem die rückwärtige Kammer 24 befestigt ist. Innerhalb der Kammer 24 bildet die Kanüle 48 eine Kühlschleife 66, welche dazu dient, die durch die Kanüle transportierteOVerdunstungs-· flüssigkeit an die in der Kammer 24 herrschende Umgebungstemperatur anzugleichen. Das vordere Ende der Kanüle 48 durchsetzt eine Trennwand 68 aus nichtleitendem Material, beispielsweise Tetrafluoräthylen, an welcher die beiden Kammern 24 und 26 befestigt sind. Die Kammer 26 ist dabei nur auf die Trennwand 68 aufgesteckt und kann jederzeit zur Auswechslung einzelner Teile von der Trennwand abgenommen werden.

Die Mantelfläche der rückwärtigen Kammer 24 ist durch einen

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um den ganzen Umfang verlaufenden, aus gut leitendem Metall bestehenden Ring 70 unterbrochen. An der Innenseite des Rings 70 ist der zweite, der sogenannte trockene Widerstand 72 befestigt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestehen die beiden Widerstände aus sogenannten NTC-Perlen. Die beiden Anschlußdrähte 74 und 76 des zweiten Widerstandes 72 sind an der Trennwand befestigt und stehen von dort in nicht näher gezeigter Weise über ein im Innern der Sonde verlaufendes Kabel mit dem Kabel 14 in Verbindung.

An der Trennwand 68 sind auch die Anschlußdrähte 78 und 80 des aus Fig. 5 ersichtlichen ersten Widerstandes 82 befestigt. Sämtliche Anschlußdrähte 74, 76, Έ, 80 sind bei der dargestellten Ausführungsform über starre leitende Halter 84 an der Trennwand 68 befestigt. Die Trennwand stellt dabei einen Temperaturausgleich zwischen den Drähten 78 und 80 in der kühleren Kammer 26 und den Drähten 74 und 76 in der wärmeren Kammer 24 her.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist der erste Widerstand 82 in geringem Abstand vor der Bodeninnenfläche des verdickten Bodens 86 eines becherförmigen Verdunsterkorpers 88 aus Keramikmaterial angeordnet. Durch seine Anschlußdrähte 78 und 80 wird er außer Berührung mit diesem Verdunsterkörper gehalten. Auch die Anschlußdrähte selbst stehen nicht in Berührung mit festen Teilen der Sonde mit Ausnahme der Halter 84.

Der verdickte Boden 86 des Verdunsterkorpers 88 wird flüssigkeitsdicht durch eine rohrförmige Halterung 90 aus Tetrafluorethylen gehalten. Es besteht dabei in Längsrichtung der Sonde öin Abstand zwischen dem vorderen Rand 92 der Halterung und der Bodenihnenflache 94 des Verdunsterkorpers 88. Dadurch entsteht die obengenannte Vorverdunstungsstrecke zwischen dem Rand 92 und der Bodeninnenfläche 94,

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Die Halterung 90 weist im Abstand hinter der Bodenaußenfläche 96 des Verdunsterkörpers 88 eine starke Einschnürung 98 auf, welche infolge der starken Querschnittsverminderung eine Wärmestaustelle für die ohnehin geringe Wärmeleitung in der Halterung 90 in beiden Richtungen darstellt.

Eine ähnliche Wärmestaustelle kann auch in dem Stopfen 40 mittels einer ringförmigen Einschnürung 100 vorgesehen sein.

Nach der Einschnürung 98 geht die Halterung 90 einstückig in ein Zuführrtohr 102 über, das sich bis zur Trennwand 68 erstreckt. In dem rückwärtigen Ende des Zuführrohres 102 mündet die Kanüle 48 und stößt auf das rückwärtige Ende eines das Zuführifohr 102 ausfüllenden Dochtes 104. In dem zwischen der Einschnürung 98 und der Bodenaußenfläche 96 gebildeten Raum 106 erweitert sich der Docht 104 und liegt lose an der Bodenaußenfläche 96 an. Dadurch bildet sich in dem Innenraum 106 ein Flüssigkeitsreservoir, das zusammen mit der in dem verdickten Boden 86 gespeicherten Flüssigkeit bei kurzzeitigen Steigerungen der Verdunstung stets für einenausreichende Flüssigkeitszufuhr sorgt.

Die die vordere Kammer 26 abschließende Kappe 28 trägt in ihrer Mitte eine in Längsrichtung verlaufende rohrförmige Halterung 108, welche durch einen Absorberdocht 110 ausgefüllt ist. Am rückwärtigen Ende weist die Halterung 108 eine glockenförmige Erweiterung 112 auf, welche sich um den vorderen Rand des Verdunsterkörpers 88 erstreckt. In dieser Erweiterung 112 erweitert sich auch der Docht 108 und liegt lose am vorderen Rand des Verdunsterkörpers 88 an. Dadurch werden sowohl ein unerwünschter Flüssigkeitsfilm auf der Oberfläche des Verdunsterkörpers 88 als auch evtl. vorhandene Schmutzteilchen vom Verdunsterkörper entfernt. Bei starker Verschmutzung kann der Docht ausgewechselt werden, indem in nicht näher dargestellter Weise eine auf

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dem vorderen Ende der Kappe 28 sitzende Abdeckung 114 gelöst und abgenommen wird.

In Fig. 6, in der nur die der Trennwand 68 nahegelegenen Teile der vorderen Kammer 26 und der rückwärtigen Kammer 24 dargestellt sind, ist eine vorteilhafte Zusatzeinrichtung gezeigt, die in den anderen Figuren nicht dargestellt ist. Die Halterung 108, 112 mit dem Docht 110 sowie sämtliche Anschlußdrähte der beiden Widerstände und deren Halter sind in Fig. 6 zur Vereinfachung weggelassen. Bei der Zusatzeinrichtung handelt es sich um einen geschlossenen Hohlzylinder 116 aus gasundurchlässigem Material, welcher den Verdunsterkörper 88, die Halterung 90 und einen Teil des Zuführrohrs 102 umgibt und in Längsrichtung der Sonde verschiebbar ist, so daß der Verdunsterkörper 88 mehr oder weniger weit aus dem Hohlzylinder 116 vorsteht. Die Vorderfläche 118 des Hohlzylinders 116 weist ein der Außenfläche des Verdunsterkörpers 88 anliegendes Loch 120 auf und seine Rückfläche 122 weist ein dem Zufuhr rohr IQ 2, anLiegendes-Loch 124 auf.

Am Hohlzylinder 116 ist ein Gestänge 126 starr befestigt, das durch einen Längsschlitz 128 der Kammer 24 nach außen geführt ist und in einem Schiebeknopf 130 endet. Die Länge des Längsschlitzes 128 entspricht etwa der außerhalb der Halterung 90 freiliegenden Länge des Verdunsterkörpers Durch Verschiebung des Schiebeknopfes 130 ist es daher möglich, den Hohlzylinder aus der Stellung der Fig. 6, in der er praktisch den ganzen Verdunsterkörper 88 umfaßt," in "' eine rückwärtige Stellung zu verschieben, in der der Verdunsterkörper 88 nahezu vollständig aus dem Hohlzylinder 116 hervorragt. Wenn sich der Hohlzylinder 116 in der in Fig. 6 gezeigten Stellung befindet, wird das den Verdunsterkörper 88 umgebende Gas nach kurzer Zeit feuchtigkeitsgesättigt und es findet keine weitere Verdunstung statt.

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Wird dagegen der Hohlzylinder 16 nach rückwärts verschoben, so steigt die Verdunstung an. Es ist dadurch eine Regelung der Verdunstungsgeschwindigkeit möglich, die eine größere Anpassungsfähigkeit des Geräts ermöglicht.

Eine zweckmäßige Schaltungsanordnung für das erfindungsgemäße Psychrometer ist in Fig. 7 schematisch dargestellt.

Aufgabe der Schaltung ist es, die infolge unterschiedlicher Temperaturen sich ergebenden Widerstandsunterschiede der NTC-Widerstände 82 und 72 zur Anzeige zu bringen.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 7 ist der erste, d.h. feuchte NTC-Widerstand 82 im Gegenkopplungszweig, d.h. zwischen dem: invertierenden Eingang und dem Ausgang des ersten Operationsverstärkers A I angeordnet. Der zweite, d.h. trockene ■NTC-Widerstand 72 ist in entsprechender V/eise im Gegen-Ropplungszweig zwischen dem invertierenden Eingang und dem Ausgang des zweiten Operationsverstärkers A II vorgesehen. Die nicht invertierenden Eingänge beider Operationsverstärker sind mit dem Teilerpunkt eines aus den Widerständen E^ und R„ngebildeten und zwischen den beiden Polen der Spannungsquelle U_D angeordneten Spannungsteilers. R., Rp verbunden. Die invertierenden Eingänge sind dagegen jeweils über Vorwiderstände R^ und R. mit dem negativen Pol der Spannungsquelle U_R verbunden.

Bei dieser Anordnung sind die Ausgangsspannungen Ul und U2 · der beiden Operationsverstärker A I und A II ausschließlich abhängig vom jeweiligen Wert der im Gegenkopplungsweg angeordneten NTC-Widerstände. Der negative Temperaturkoeffizient der NTC-Widerstände bewirkt folglich, daß die

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Ausgangsspannungen Ul bzw. U2 mit zunehmender Temperatur abnehmen.

Der Ausgang des ersten Operationsverstärkers A I ist über den Umschalter S. und den Vorwiderstand R₁- mit dem invertierenden Eingang eines dritten Operationsverstärkers A III verbunden. Der Ausgang des zweiten Operationsverstärkers A II ist mit dem nicht invertierenden Eingang des dritten Operationsverstärkers A III verbunden. Dieser dritte Operationsverstärker arbeitet als Differenzverstärker oder Substrahierer, d.h., daß an dessen Ausgang ein der Differenz der Spannungen Ul und U2 entsprechender Strom auftritt. Dieser der Spannungsdifferenz entsprechende Strom wird mittels des Meßinstrumentes I angezeigt, das zwischen dem Ausgang des dritten Operationsverstärkers A III und dem Teilermittelpunkt des Spannungsteilers R_fi und R₇ angeordnet ist. Der dritte Operationsverstärker A III ist mittels des konstanten Widerstandes R„ gegengekoppelt. Der parallel zum Meßinstrument I gelegene Widerstand Rg dient der einmaligen Nulljustierung desselben beim Zusammenbau.

Parallel zum Teilerwiderstand R₇ ist über den Schalter S₂ ein weiterer Widerstand R₁₀ zuschaltbar, wodurch der Meßbereich des Instrumentes I verändert werden kann.

Die Schaltung gemäß Fig. 7 ist derart ausgebildet, daß sie gleichzeitig ausschließlich der Temperaturmessung, dienen kann. In diesem Fall ist der Operationsverstärker A I mit dem der Feuchtemessung dienenden NTC-Widerstand außer Funktion zu setzen. Zu diesem Zweck wird der Druckknopf-Schalter S. aus der Stellung a in die Stellung b umgeschaltet, so daß der invertierende Eingang des Operationsverstärkers A III über den Widerstand R^ ausschließlich

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mit dem Tellermittelpunkt des Spannungsteilers R₁₁ und R₁P verbunden ist» Die Folge ist, daß das Meßinstrument I von einem Strom durchflossen ist, welcher der Spannungsdifferenz zwischen der Teiiermittelpunktssppnnung und der temperaturabhängigen Ausgangsspannung des zweiten Operationsverstärkers A II proportional ist.

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Claims (1)

1. Patentanspruch

   1. Anordnung zur Messung der Feuchtigkeit von Gasen, mit einem Paar von temperaturempfindlichen elektrischen Widerständen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der erste (82) der beiden Widerstände (82, 72) zur Erhöhung seiner Temperatur von einem merklichen Strom durchflossen ist, die beiden Widerstände (82, 72) in je einer geschlossenen Kammer (26, 24) angeordnet sind, von denen die eine (26) wenigstens teilweise von gasdurchläßigem Filtermaterial gebildet ist, mit Mitteln zur gleichmäßigen Zuführung von Verdunstungsflüssigkeit von einem Vorratsbehälter (22) zu einem aus saugfähigem Material bestehenden Verdunsterkörper (88), welcher den ersten (82) der beiden Widerstände innerhalb der Kammer (24) aus gasdurchlässigem Filtermaterial umgibt, mit einer an eine elektrische Spannungsquelle (U_D) angeschlossenen Differenzschaltung, in welcher die Widerstandswerte der beiden Widerstände (82, 72) verglichen werden, und mit einer an die Differenzschaltung ange~ schlossenen Einrichtung (I) zur Anzeige der zur Differenz der Widerstandswerte proportionalen Feuchtigkeit des in der jeweiligen Umgebung der Anordnung vorhandenen Gases.

   2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Widerstand (82) durch seine Anschlußdrähte (78, 80) außer Berührung mit festen Teilen der Anordnung gehalten ist.

   3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichrie"t, " daß sie eine Sonde (12) aufweist, welche in Längsrichtung hintereinander aus den beiden Kammern (26, 24), dem Vorratsbehälter (22) und einem Handgriff (20) besteht.

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   4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzschaltung und die Anzeigeeinrichtung (I) in einem tragbaren Gehäuse (10) angeordnet und über ein Kabel (14), das durch das Innere der Sonde (12) geführt ist, mit den beiden Widerständen (82, 72) verbunden sind, wobei Skala (16) und Zeiger (18) des Anzeigegeräts (I) von außen sichtbar sind,

   5_:Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der am vorderen Ende der Sonde (12) befestigte Verdunsterkörper (88) becherförmig ausgebildet ist und daß der erste Widerstand (82) nahe der Bodeninnenfläche (94) des becherförmigen Verdunsterkörpers (88) angeordnet ist.

   5. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdunsterkörper (88) aus Keramik besteht.

   7. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (86) des becherförmigen Verdunsterkörpers (88) dicker ist als seine Wände und daß dieser Boden flüssigkeitsdicht in einer dünnwrH?.ndigen, rohrförmigen Halterung (90) aus schlecht wärmeleitendem Material sitzt, welche nach vorn über die Bodenaußenfläche (96) des Verdunsterkörpers (88) hinausragt, sich nach rückwärts zur Bildung einer ersten Wärmestaustelle (98) verjüngt und einstückig in ein Zuführrohr (102) übergeht, in welchem ein mit der Bodenaußenfläche (96) in Verbindung stehender Docht (104) zur Zuführung von Verdunstungsflüssigkeit angeordnet ist.

   8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Docht (104) den von der Halterung (90) gebildeten Raum (106) anschließend an die Bodenaußenfläche (96) des Verdunsterkörp.ers (88) in loser Form ausfüllt, wodurch er in diesem

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   Raum (106) einen größeren Vorrat an Verdunsterflüssigkeit aufnehmen kann.

   9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das rückwärtige Ende des Dochtes (104) an eine Kanüle (48) anschließt, welche zur Temperaturangleichung der die Kanüle durchströmenden Verdunstungsflüssigkeit an die Umgebungstemperatur in Form einer Kühlschleife (66) ausgebildet ist.

   10· Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das rückwärtige Ende der Kanüle (48) mit dem vorderen Ende eines saugfähigen Stabes (44) in Verbindung steht, dessen rückwärtiges Ende in den Vorratsbehälter (22) für die Verdunstungsflüssigkeit taucht.

   11.. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (22) für die Verdunstungsflüssigkeit als langgestrecktes, durchsichtiges Rohr ausgebildet ist, wobei der saugfähige Stab (44) über den größten Teil der Längserstreckung des Vorratsbehälters in dessen Innerem verläuft und am vorderen Ende zum Anschluß -an die Kanüle (48) aus diesem vorsteht, wodurch das vorstehende Stück des Stabes ■ einen Transportwiderstand für die Verdunstungsflüssigkeit bildet.

   l2. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß

   am rückwärtigen Ende des Vorratsbehälters (22) ein Auf--.

   fanggefäß (50) angebracht ist, in welches das rückwärtige Ende einer Druckausgleichskapillare (56) und das vordere Ende eines Entlüftungsrohres (58) ragt, wobei die Druckausgleichskapillare die rückwärtige Wandung des Vorratsbehälters (22) durchsetzt und nahe dem vorderen Ende des Vorratsbehälters endet und wobei das Entlüftungsrohr (58) die Wandung des Auffanggefäßes (50) durchsetzt und im Außenraum an einer Stelle (60) mündet, an der austretende Flüssigkeit nicht stört.

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   13. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (22) mit einem unterdruckdichten Schnellverschluß versehen ist, so daß er einerseits bequem befüllt werden kann und andererseits sich in seinem geschlossenen Innenraumjein Unterdruck ausbilden kann. - ■

   14. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden die Widerstände (82, 72) enthaltenden Kammern (26, 24) eine gemeinsame Trennwand (68) besitzen, an welcher die die Widerstände haltenden Anschlußdrähte (74, 76; 78, 80) befestigt sind.

   15. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen der den zweiten Widerstand (72) enthaltenden Kammer (24) und dem Vorratsbehälter (22) eine starke Einschnürung (100) aufweist, welche eine zweite Wärmestaustelle bildet.

   16. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Ende der dem ersten Widerstand (82) enthaltenden Kammer (26) eine Kappe (28) befestigt ist, welche eine zum LVerdunsterkörper (88) hinragende, rohrförmige Halterung (108) trägt, in der ein Absorberdocht (110) sitzt, dessen rückwärtiges Ende lose am vorderen, offenen Ende des Verdunsterkörpers (88) anliegt.

   17. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß sich die rohrförmige Halterung (108) vor dem vorderen Ende des Verdunsterkörpers schirmt oder glockenförmig erweitert (112).

   18. Anordnung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekerrzeichnet, daß die Kappe (28) zum Auswechseln des Absorberdochtes (110) geöffnet werden kann. '

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   19. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 18, gekennzeichnet durch einen geschlossenen Hohlzylinder (116) aus gasundurchlässigem Material, welcher den Verdunsterkörper (88) und dessen Halterung (90) umgibt und in Längsrichtung der Sonde (12) verschiebbar ist, so daß der Verdunsterkörper (88) mehr oder weniger weit aus dem Hohlzylinder (116) vorsteht, wobei seine Vorderfläche (118) ein am Außenumfang des Verdunsterkörpers (88) anliegendes Loch (120) und säne Rückfläche (122) ein dem Zuführrohr (102) des Verdunsterkörpers (88) anliegendes Loch (124) aufweist.

   20. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (116) starr mit einem Gestänge (126) verbunden ist, das im Bereich der dem zweiten Widerstand (72) umgebenden Kammer (24) nach außen geführt ist und in einem Schiebknöpf (130) endet, der in einem Längsschlitz (128) dieser Kammer (24) etwa um die freiliegende Länge des Verdunsterkörpers (88) verschiebbar ist.

   21. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Widerstände (82, 72) einen negativen Temperaturkoeffizienten besitzen.

   22. Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Widerständs-Feuchtigkeits-Kurve der beiden Widerstände (82, 72) wenigstens annähernd mit · deren Widerstands-Temperatur-Kurve deckt.

   23. Anordnung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Widerstandswerte der beiden Widerstände (82, 72) im Meßbereich etwa zwischen 1 k Jl-und 10 k £l verändern..

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   24. Anordnung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß sich der erste Widerstand (82) infolge des durchgeleiteten Stromes um etwa 0,5 bis 1,0, insbesondere 0,6 bis 0,8°C erwärmt.

   25. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der saugfähige Stab (44) aus einem nicht rostenden Stahlrohr besteht, welches mit einem saugfähigen Stoff' überzogen ist.

   26. Anordnung nach einem-der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schutzkappe (30), welche auf den die beiden Kammern (24, 26) umfassenden Teil der Anordnung aufsteckbar ist.

   27. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel der den ersten Widerstand (82) umgebenden Kammer (26) aus·doppeltem Edelstähl-Filtermaterial mit einem Durchlaßquerschnitt von einigen Mikrometern besteht.

   28. Anordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Skalenblatt (16) des Anzeigegeräts (T) von außen auswechselbar ist. -

   29. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdunstungsflüssigkeit aus einem Wasser-Alkohol-Gemisch besteht.

   30. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die dünnwandige Halterung (90) für den Verdunsterkörper (88) aus Tetrafluoräthylen besteht.

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   31. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,

   dadurch gekennzeichnet, daß auch der zweite Widerstand (72) von einem merklichen Strom durchflossen ist, dessen Stärke mit der Stärke des durch den ersten Widerstand (82) geleiteten Stromes vergleichbar ist.

   32. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Differenzschaltung die beiden NTC-Widerstände (82, 72) jeweils im Gegenkopplungszweig zwischen dem über einen Widerstand (R₃, R^) mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbundenen invertierenden Eingang und dem Ausgang zweier Operationsverstärker (A I₉ A II) angeordnet sind, deren Ausgänge mit dem invertierenden bzw. nicht invertierenden Eingang eines weiteren, als Substrahierer arbeitenden Operationsverstärker (A III) verbunden sind, in dessen Ausgangskreis ein die Anzeigeeinrichtung (I) bildendes Meßinstrument angeordnet ist.

   33. Anordnung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Eingänge des als Substrahierer arbeitenden Operationsverstärkers (A III) wahlweise mittels eines Umschalters (S.) mit dem Ausgang des ersten Operationsverstärkers (A I), in dessen Gegenkopplungszweig der erste Widerstand (82) angeordnet ist, und einer konstanten Spannungsquelle, Vorzugs-" weise dem Teilermittelpunkt eines zwischen der Speisespannung angeordneten Spannungsteilers (L,, R.„), verbindbar ist.

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