Detektormeßzelle für Gasanalysengeräte zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit
von Gasen Die Erfindung bezieht sich auf eine Detektormeßzelle für Gasänalysengeräte
zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit von Gasen, bestehend aus einem Detektorblock,
mindestens einer darin befindlichen Meßfühlerbohrung für die Unterbringung eines
Wärmefühlers sowie aus Zu- und Ableitungsbohrungen kleineren Durchmessers welche
mit der Meßfühlerbohrung in Verbindung stehen, wobei die Achsen der Bohrungen kleineren
Durchmessers senkrecht zur Achse der Meßfühlerbohrung und tangential schneidend
zu deren Wandung verlaufen und mehrere Zu- und Ableitungsbohrungen an der Meßfühlerbohrung
angeordnet sind, nach ............ (Patentånmèldung P 21 56 752.2).
Bei
verschiedenen Untersuchungsverfahren, bei denen die Wärmeleitfähigkeit von Gasen
bzw. deren Gemischen als Maß für deren Zusammensetzung dient, als Beispiel sei die
Gaschromatographie genannt, werden die zu untersuchenden Gase über einen erhitzten
Temperaturmeßfühler geleitet, welcher entsprechend dem Wärmeleitfäigkeitsvermögen
der Gasmischung mehr oder weniger stark abgekUhlt wird, wobei die aus der Temperaturveränderung
resultlerende Änderung des elektrischen Widerstandes des Meßfühlers als Meßgröße
zur Bestimmung der Gaszusammensetzung herangezogen wird. Detector measuring cell for gas analyzers to determine the thermal conductivity
of gases The invention relates to a detector measuring cell for gas analyzers
for determining the thermal conductivity of gases, consisting of a detector block,
at least one probe bore located therein for accommodating a
Heat sensor as well as from inlet and outlet holes of smaller diameter which
are in communication with the probe bore, the axes of the bores being smaller
Diameter perpendicular to the axis of the probe bore and cutting tangentially
run to the wall and several inlet and outlet bores on the probe bore
are arranged, according to ............ (Patentånmèldung P 21 56 752.2).
at
various investigation methods in which the thermal conductivity of gases
or their mixtures serve as a measure of their composition, as an example
Called gas chromatography, the gases to be examined are heated over a
Temperature sensor passed, which according to the thermal conductivity
the gas mixture is cooled to a greater or lesser extent, with the result of the change in temperature
resulting change in the electrical resistance of the sensor as a measured variable
is used to determine the gas composition.
Es liegt auf der Hand, daß ein solcher Meßfühler nicht nur auf die
Änderung der Gaszusammensetzung infolge der veränderten Wärmeleitfähigkeit anspricht,
sondern daß er auch Änderungen der Strömungsgeschwindigkeit des zu messenden Gases
in der Messkammer, welche ebenfalls. zu einer Temperaturveränderung des Meßfühlers
führen, in gewissem Maße anzeigt. Bei einer quantitativen Gasanalyse, bei der es
in erster Linie auf die möglichst exakte Messung der Gaszusammensetzung.'ankommt,
muß also der Einfluß der Veränderung der Meßgasströmung nach Möglichkeit klein gehalten
werden.It is obvious that such a probe is not limited to the
Changes in gas composition as a result of the changed thermal conductivity responds,
but that it also changes the flow rate of the gas to be measured
in the measuring chamber, which also. to a change in temperature of the sensor
lead to some extent indicating. In a quantitative gas analysis in which it
primarily on measuring the gas composition as precisely as possible.
the influence of the change in the measuring gas flow must therefore be kept small as far as possible
will.
Dem eingangs beschriebenen Gegenstand lag daher auch die Aufgabe zugrunde,
den Einfluß der Strömungsgeschwindigkeit des zu messenden Gases zu verringern. Die
vorliegende Erfindung verfolgt den Zweck, diesen Strömungseinfluß noch weiter zu
reduzieren.The object described at the beginning was therefore also based on the task
to reduce the influence of the flow rate of the gas to be measured. the
The present invention aims to increase this flow influence even further
to reduce.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs beschriebenen Gegenstand dadurch
gelöst, daß ein dünnwandiges Rohr in gleicher axialer Richtung wie die Meßfühlerbohrung
konzentrisch in den Raum zwischen Wärmefühler und Wand der Meßithlerbohrung um den
Wärmefühler angeordnet ist, wobei dieses Rohr den
messenden Teil
des Wärmefühlers in beiden axialen Richtungen überragt. Bei Befolgung der angegebenen
Lehre wird der angestrebte Zweck voll erreicht.This task is thereby achieved in the case of the subject-matter described at the beginning
solved that a thin-walled tube in the same axial direction as the probe bore
concentrically in the space between the heat sensor and the wall of the Meßithlerbohrung around the
Heat sensor is arranged, this tube the
measuring part
of the heat sensor protrudes in both axial directions. If the specified
Teaching, the intended purpose is fully achieved.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes sei nachfolgend
anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert; Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt
durch Wärmefühler und Meßfühlerbohrung und Figur 2 einen-Querschnitt,durch den Gegenstand
gemäß Figur 1 auf der Höhe einer der beiden-mittleren Zu- und Ableitungsbohrungen.An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is given below
explained in more detail with reference to Figures 1 and 2; They show: FIG. 1 a longitudinal section
through heat sensor and measuring sensor bore and Figure 2 a cross-section through the object
according to Figure 1 at the level of one of the two-middle inlet and outlet bores.
In Figur 1 bedeutet 1 einen Wärmefühler, in diesem Beispiel einen
Wendel aus einem Widerstandsdraht, dessen elektrische Leitungen durch zwei Xontaktstifte
5 und,6 gebildet werden. Der Wärmefühler 1 ist ungefähr im axialen Zentrum einer
zylindrischen Meßfühlerbohrung 2 angeordnet, welche ihrerseits in einem Detektorblock
4 untergebracht ist. Die zylindrische Meßfühlerbohrung 2 wird seitlich von mehreren
Zu- und Ableitungsbohrungen 3 teilweise tangential angeschnitten, in diesem Beispiel
sind es vier Bohrungen, welche das Meßgas führen. 7 bezeichnet ein dünnwandiges
Rohr, das in diesem Beispiel aus Metall besteht und den Wärmefühier 1 in einigem
Abstand zu diesem und zur Seitenwandung der Meßfthlerbohrung 2 in konzentrischer
Weise umgibt. 8 zeigt eine scharfe Kante, mit welcher das Rohr 7 an seinen beiden
Enden abschließt.In Figure 1, 1 denotes a heat sensor, in this example one
Coil made from a resistance wire, the electrical lines of which run through two contact pins
5 and 6 are formed. The heat sensor 1 is approximately in the axial center of a
cylindrical probe bore 2 arranged, which in turn in a detector block
4 is housed. The cylindrical probe bore 2 is laterally of several
Inlet and outlet bores 3 partially cut tangentially, in this example
there are four holes that lead the measuring gas. 7 denotes a thin-walled one
Tube, which in this example consists of metal and the heat guide 1 in some
The distance to this and to the side wall of the measuring probe bore 2 is concentric
Way surrounds. 8 shows a sharp edge with which the tube 7 is attached to both of them
Ends.
F"'i'gur 7 zeigt deutlich sichtbar den Verlauf einer der Zu-und Ableitungsbohrungen,
welche das Meßgas in Pfeilrichtung führen. Desgleichen sieht man das Rohr 7, welches
den Wärmefühler 1 kreisförmig umgibt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ru--rde der
Kontaktstift 5 gleichzeitig ,auch als Befestigungsmittel
für das
Rohr 7 benützt. Selbstverständlich kann die Befestigung auch in anderer Weise, z.B.
von der Wand der Meßfühlerbohrung 2 erfolgen, wobei jedoch darauf zu achten ist,
daß die Strömungsverhältnisse in der Meßfühlerbohrung nicht in unzulässiger Weise
verändert werden, Dies kann z.B. so geschehen, daß das Rohr durch einen oder mehrere
dünne Stifte vom Boden der Meßfühlerbohrung in Position gehalten wirdr Durch die
Vorbeiströmung des Meßgases in den Zu- und Ableitungsbohrungen wird in der Meßfühlerbohrung
2 eine Kreisströmung aufrechterhalten, wobei deren Geschwindigkeit in radialer Richtung
gegen das Zentrum der Meßfühlerbohrung 2 hin abnimmt, so daß der Wärmefühler 1 sich
ungefähr am Ort der geringsten Strömung befindet. Diese Wirkung wird durch das Rohr
7 verstärkt, welches einen direkten Strömungseinfluß auf den Wärmefühler weitgehend
ausschließt.F "'i'gur 7 clearly shows the course of one of the inlet and outlet bores,
which lead the sample gas in the direction of the arrow. You can also see the pipe 7, which
surrounds the heat sensor 1 in a circle. In this embodiment, the ru - rde
Contact pin 5 at the same time, also as a fastening means
for the
Tube 7 used. Of course, the fastening can also be done in other ways, e.g.
from the wall of the measuring sensor bore 2, however, it must be ensured that
that the flow conditions in the sensor bore are not inadmissible
can be changed, for example, by inserting the pipe through one or more
held in place by the thin pins from the bottom of the probe bore
The measuring gas flows past in the inlet and outlet bores in the sensor bore
2 maintain a circular flow, with its speed in the radial direction
decreases towards the center of the sensor bore 2, so that the heat sensor 1
is roughly at the place of the slightest current. This effect is through the pipe
7 reinforced, which largely has a direct flow influence on the heat sensor
excludes.