DE2617007A1 - Cell for liq. electrical conductivity measurement - using electrode system with two earthed electrodes in tube - Google Patents
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Abstract
Description
Durchströmte Meßzelle zur Bestimmung der elektrischen Leit-Flow-through measuring cell for determining the electrical conductivity
fähigkeit von Flüssigkeiten. ability of liquids.
Die Erfindung betrifft eine Meßzelle zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit von Flüssigkeiten mit einem von der Flüssigkeit erfüllten, vorzugsweise durchströmten Rohr, dessen Innenseite mit Elektroden versehen ist, von denen eine geerdete und eine hochliegende Stromelektrode einen Stromfluß erzeugen und zwei Meßelektroden an dem Widerstand der Flüssigkeit eine Meßspannung abgreifen. Solche Meßzellen dienen zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit, z. B.The invention relates to a measuring cell for determining the electrical Conductivity of liquids with one filled by the liquid, preferably flowed through tube, the inside of which is provided with electrodes, one of which grounded and an overhead current electrode generate a current flow and two Measuring electrodes pick up a measuring voltage at the resistance of the liquid. Such Measuring cells are used to determine the electrical conductivity, e.g. B.
des Meerwassers. Der zwischen den Stromelektroden durch die Flüssigkeit fließende Strom erzeugt am elektrischen Widerstand der Flüssigkeit einen Spannungsabfall, der mit den Meßelektroden abgegriffen wird, die, da sie vom Primärstromkreis getrennt sind, sehr hochohmig geschaltet sein können, um die sonst die Meßergebnisse verfälschenden Polarisationsspannungen auszuschalten.of sea water. The one between the current electrodes through the liquid flowing current creates a voltage drop at the electrical resistance of the liquid, which is tapped with the measuring electrodes, because they are separated from the primary circuit are, can be switched to a very high resistance in order to otherwise falsify the measurement results Switch off polarization voltages.
Bekannte Meßzellen der eingangs genannten Art besitzen zwei im wesentlichen an den Enden des Rohres angeordnete Stromelektroden, zwischen denen die Meßelektroden angeordnet sind.Known measuring cells of the type mentioned have essentially two arranged at the ends of the tube current electrodes, between which the measuring electrodes are arranged.
Der Strom fließt bei dieser Anordnung jedoch nicht nur über die Meßstrecke im Inneren des Rohres, sondern auch durch den Außenraum der Flüssigkeit. Der Außenstrom ist zwar um Größenordnungen kleiner, jedoch geht dieser Außenstrom z.B.With this arrangement, however, the current does not only flow over the measuring section inside the tube, but also through the exterior of the liquid. The outside stream is smaller by orders of magnitude, but this external current goes e.g.
dann signifikant in das Meßergebnis ein, wenn über die elektrische Leitfähigkeit z. B. der Salzgehalt von Meerwasser mit genügender Genauigkeit bestimmt werden soll, wozu eine außerordentlich hohe, an den Grenzen des Standes der Technik liegende Meßgenauigkeit erforderlich ist. Die bekannten Meßzellen sind daher stark von der Geometrie der Umgebung abhängig, was große Nachteile dann hat, wenn eine solche Meßzelle beispielsweise an einem Instrumententräger verwendet wird, an dem andere, in der Umgebung der Meßzelle befindliche Instrumente gegen Instrumente anderer Größe ausgewechselt werden. Bei den bekannten Meßzellen ist dann eine Nacheichung erforderlich. Die bekannten Meßzellen für Meeresforschungszwecke lassen sich aus diesem Grund auch nicht unter Laborbedingungen eichen, da kleinere Wasserbecken einen völlig anderen Wert des Außenstromes ergeben.then have a significant impact on the measurement result when using the electrical Conductivity z. B. the salinity of sea water is determined with sufficient accuracy should be, including an extremely high, at the limits of the prior art lying measurement accuracy is required. The known measuring cells are therefore strong depends on the geometry of the environment, which has major disadvantages if a such a measuring cell is used, for example, on an instrument support will, the other instruments in the vicinity of the measuring cell against instruments other size can be exchanged. In the case of the known measuring cells, there is then a recalibration necessary. The known measuring cells for marine research purposes can be omitted For this reason, it is not calibrated under laboratory conditions, as the water basin is smaller result in a completely different value of the external current.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, eine Meßzelle der eingangs genannten Art zu schaffen, die unabhängig von der Umgebung mißt.The object of the present invention is therefore to provide a measuring cell of the type mentioned above, which measures independently of the environment.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine weitere geerdete Stromelektrode vorgesehen ist, wobei die hochliegende Stromelektrode in axialer Richtung zwischen den geerdeten Stromelektroden liegt. Das elektrische Feld wirkt sich bei dieser Konstruktion nur im Inneren der Zelle, die an beiden Enden geerdet ist, aus, so daß der äußere Raum feldfrei wird. Man gewinnt auf diese Weise zwei beliebig nutzbare Meßstrecken, die eine von der Umgebung ungestörte Feldverteilung haben.This object is achieved according to the invention in that a further grounded current electrode is provided, the overhead current electrode in axial direction between the grounded current electrodes. The electric field With this construction, it only affects the inside of the cell, which is at both ends is grounded, so that the outer space is field-free. That is how you win two arbitrarily usable measuring sections, which have a field distribution undisturbed by the environment to have.
Weiterhin vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Meßzelle dadurch gekennzeichnet, daß die hochliegende Elektrode symmetrisch zwischen den geerdeten Elektroden liegt. Da die Abschirmung durch die geerdeten Stromelektroden nie vollständig sein kann, tritt auf jeder Seite des Rohres noch ein geringer, zum anderen Rohrende verlaufender, als "Durchgriff" zu bezeichnender Feld- bzw. Stromanteil aus.The measuring cell according to the invention is also advantageously characterized in that that the overhead electrode lies symmetrically between the grounded electrodes. Since the shielding through the earthed current electrodes can never be complete, there is a small one on each side of the pipe that runs to the other end of the pipe, field or current component to be designated as "penetration".
Durch symmetrische Anordnung der Meßzelle wird der Durchgriff auf beiden Seiten gleich groß. Da die an jedem Ende austretenden Anteile entgegengesetzt gerichtet sind, wird dieser Fehler bei-symmetrischer Anordnung beseitigt.By symmetrical arrangement of the measuring cell, the penetration becomes the same size on both sides. Because the shares exiting at each end are opposite are directed, this error is eliminated in the case of a symmetrical arrangement.
Ringförmige Elektroden erlauben die Realisierung einer sehr guten Symmetrie und ergeben daher den geringsten Durchgriff bzw. die beste Restkompensation.Annular electrodes allow the realization of a very good Symmetry and therefore result in the least penetration or the best residual compensation.
Weiterhin vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Meßzelle dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr einen konstanten lichten Querschnitt und eine durchgehend glatte Innenoberfläche auch an den Elektroden aufweist. Auf diese Weise wird die Symmetrie der Meßzelle optimiert, und es ergeben sich beste Durchströmungs- und für die Meßgenauigkeit wichtige Reinigungsmöglichkeiten der glatten Oberfläche.The measuring cell according to the invention is also advantageously characterized in that that the tube has a constant clear cross-section and a continuously smooth inner surface also has on the electrodes. In this way the symmetry of the measuring cell becomes optimized, and it results in the best flow and measurement accuracy important cleaning options for the smooth surface.
Weiterhin vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Meßzelle dadurch gekennzeichnet, daß die geerdeten Elektroden als den Rohrquerschnitt abdeckende Gitter ausgebildet sind.The measuring cell according to the invention is also advantageously characterized in that that the grounded electrodes are designed as a grid covering the pipe cross-section are.
Bei dieser alternativen Ausführungsform der geerdeten Elektrode spielen Form und Symmetrie der Zelle eine untergeordnete Rolle, da der Durchgriff je nach Feinheit des Gitters um Größenordnungen kleiner ist.Play with the grounded electrode in this alternative embodiment Shape and symmetry of the cell play a subordinate role, as the penetration depends on Fineness of the grating is orders of magnitude smaller.
Weiterhin vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Meßzelle dadurch gekennzeichnet, daß die geerdeten Elektroden als umströmte Körper, deren Durchmesser im wesentlichen die Projektion des Rohrquerschnittes abdecken, in den mit im wesentlichen um den Querschnitt der Körper erweiterten Querschnitt ausgebildeten Rohrenden angeordnet sind. Die Homogenität des Feldes an den Enden der Meßstrecke wird auf diese Weise weiter verbessert. Die geerdeten Körper, die die Projektion des Rohrquerschnittes aus der Meßstrecke heraus abdecken, ergeben einen im wesentlichen bis zu den Körpern hin homogenen Verlauf der Feldlinien. Der Querschnitt des Rohres ist um die Körper herum erweitert, so daß das Rohr auf seiner gesamten Länge einen konstanten Durchströmungsquerschnitt und somit eine gute Durchströmbarkeit besitzt.The measuring cell according to the invention is also advantageously characterized in that that the grounded electrodes as bodies flowed around, their diameter essentially cover the projection of the pipe cross-section, in the with essentially around the Cross-section of the body expanded cross-section formed tube ends arranged are. The homogeneity of the field at the ends of the measuring section is increased in this way further improved. The earthed body, which is the projection of the pipe cross-section Cover out of the measuring section, result in a substantially up to the bodies homogeneous course of the field lines. The cross section of the tube is around the body expanded around so that the tube has a constant flow cross-section over its entire length and thus has a good permeability.
Weiterhin vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Meßzelle dadurch gekennzeichnets daß auf jeder Seite der hochliegenden Elektrode ein Meßelektrodenpaar angeordnet ist. Mit dieser Konstruktion wird die erfindungsgemäße Zelle optimal genutzt, und es ergeben sich vielfältige Möglichkeiten, in einem Meßelektrodenpaar auftretende Fehler auszugleichen.The measuring cell according to the invention is also advantageously characterized that a pair of measuring electrodes is arranged on each side of the high electrode is. With this construction, the cell according to the invention is optimally used, and there are many possibilities of occurring in a pair of measuring electrodes Compensate for mistakes.
Dabei sind die Meßelektroden vorteilhaft so an einen Meßverstärker angeschlossene daß der Meßverstärker die Spannungen der beiden Meßelektrodenpaare addiert. Auf diese Weise ergibt sich die doppelte Meßspannung und damit eine höhere Genauigkeit.The measuring electrodes are advantageously connected to a measuring amplifier connected that the measuring amplifier the voltages of the two pairs of measuring electrodes added. This results in twice the measuring voltage and thus a higher one Accuracy.
Eine erfindungsgemäße Meßzelle mit angeschlossener Stromquelle ist vorteilhaft dadurch gekennzeichnetX daß die Stromquelle eine Konstantstromquelle ist. Der Strom kann auf diese Weise verhältnismäßig niedrig eingestellt werden, so daß die Verlustleistung der Zelle und die dadurch bedingte Erwärmung niedrig gehalten werden kann, was in Anbetracht der z. B.A measuring cell according to the invention with a connected power source is advantageously characterizedX that the current source is a constant current source is. The current can be set relatively low in this way, so that the power loss of the cell and the resulting heating are low can be kept, which in view of the z. B.
zur Salzgehaltbestimmung erforderlichen sehr hohen Genauigkeit von großer Wichtigkeit liste da bei solchen Messungen die gegebenenfalls auftretende Eigenerwärmung unter tQ 3 C bleiben muß.very high accuracy of It is very important to list the measurements that may occur with such measurements Self-heating must remain below tQ 3 C.
Ene erfindungsgemäße Meßzelle mit Wechselstromquelle und Meßverstärker ist vorteilhaft dadurch gekennzeichnet, daß der Meßverstärker als Phasenmeßhrücke gemäß OS 22 05 989 -ausgebildet ist. Die in der OS 22 05 989 beschriebene Phasenmeßbrücke eignet sich hervorragend zur hochgenauen Bestimmung sehr kleiner Spannungsabweichungen, wie sie im vorliegenden Falle auftreten Die Phasenmeßbrücke setzt die Spannungsänderung in eine Phasenverschiebung um. Dadurch wird eine ganze Reihe von Fehlermöglichkeiten ausgeschaltet, so daß man mit einem verhältnismäßig einfachen und robusten Schaltungsaufbau auskommt. Außerdem ergibt sich der Vorteil, daß die Phasenverschiebung z. B. durch hochfrequentes digitales Auszählen schnell und sehr genau bestimmt werden kann.A measuring cell according to the invention with an alternating current source and measuring amplifier is advantageously characterized in that the measuring amplifier as a phase measuring bridge according to OS 22 05 989 is trained. The phase measuring bridge described in OS 22 05 989 is ideally suited for the highly precise determination of very small voltage deviations, as they occur in the present case The phase measuring bridge sets the voltage change into a phase shift. This creates a whole host of potential errors turned off, so that one with a relatively simple and robust circuit structure gets by. There is also the advantage that the phase shift z. B. by high-frequency digital counting can be determined quickly and very precisely.
SchließIich ist die erfindungsgemäße Meßzelle vorteilhaft dadurch gekennzeichnet, daß das dünnwandige Rohr auf seiner Außenseite von einer mit der Flüssigkeit im Druckausgleich stehenden, vorzugsweise elektrisch isolierenden Druckausgleichsflüssigkeit umgeben ist. Bei Messungen in der Tiefsee werden die Meßzellen enormen Drücken ausgesetzt. Durch den Druckausgleich auf der Außenseite des Rohres werden Querschnittsänderungen verringert Die dünnwandige Ausbildung verringert den Formeffekt, der sich durch Volumenkompression des Rohrmateriales, beispielsweise Glas, ergibt.Finally, the measuring cell according to the invention is advantageous because of this characterized in that the thin-walled tube on its outside of one with the Fluid in pressure equalization, preferably electrically insulating pressure equalization liquid is surrounded. When taking measurements in the deep sea, the measuring cells are exposed to enormous pressures. The pressure equalization on the outside of the pipe causes changes in cross-section The thin-walled training reduces the shape effect, which is caused by Volume compression of the pipe material, for example glass, results.
In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen: Abb. 1 die schematische perspektivische Ansicht eines Meßrohres mit auf der inneren Oberfläche des Rohres angeordneten Ringelektroden, Abb. 2 einen Achsschnitt durch die Wand eines Meßrohres, das zur Messung unter extremen Drücken geeignet ist, Abb. 3 den Schnitt durch das eine Ende eines Meßrohres mit einer auf besondere Weise ausgebildeten geerdeten Elektrode und Abb. 4 die schematische Darstellung eines Meßrohres mit als großvolumige Körper ausgebildeten geerdeten Elektroden.In the drawings the invention is exemplary and schematic shown. They show: Fig. 1 the schematic perspective view of a measuring tube with ring electrodes arranged on the inner surface of the tube, Fig. 2 a Axial section through the wall of a measuring tube used for measurement under extreme pressures is suitable, Fig. 3 the section through one end of a measuring tube with a specially designed grounded electrode and Fig. 4 the schematic representation a measuring tube with grounded electrodes designed as a large-volume body.
Abb. 1 zeigt die Grundform der erfindungsgemäßen Meßzelle.Fig. 1 shows the basic shape of the measuring cell according to the invention.
Ein Rohr 1 von konstantem Kreisquerschnitt und mit offenen Enden ist auf seiner Innenseite mit Ringelektroden versehen.A tube 1 of constant circular cross-section and with open ends is provided with ring electrodes on the inside.
In der Nähe seiner Enden sind geerdete Elektroden 2 bzw. 3 angeordnet, während in der Mitte eine hochliegende Elektrode 4 vorgesehen ist. Die hochliegende Elektrode 4 ist also mit deigegenüber dem Erdpotential Spannung führenden Ausgang einer Stromquelle verbunden. Zwischen den Elektroden 2 und 4 sind zwei Meßelektroden 5 und 6 angeordnet. Entsprechend sind zwischen den Elektroden 4 und 3 zwei Meßelektroden 7 und 8 vorgesehen.Grounded electrodes 2 and 3 are arranged near its ends, while an overhead electrode 4 is provided in the middle. The high one Electrode 4 is also included d against the earth potential voltage leading output of a power source connected. Between electrodes 2 and 4 are two measuring electrodes 5 and 6 arranged. Correspondingly are between the electrodes 4 and 3 two measuring electrodes 7 and 8 are provided.
Die Elektroden 2 und 3 bzw. die Elektrode 4 sind mit nicht dargestellten isolierten Verbindungsleitern, die vorzugsweise durch die Rohrwand geführt sind, um den Feldverlauf im Rohrinneren nicht zu stören, mit einer Stromquelle verbunden. Die Meßelektroden 5 und 6 bzw. 7 und 8 jeder Rohrhälfte sind jeweils mit den beiden Eingängen eines Meßverstärkers verbunden. Auch hier sind die Zuführungsleitungen wiederum durch die Rohrwand geführt und gegenüber der Umgebung isoliert.The electrodes 2 and 3 and the electrode 4 are not shown with insulated connecting conductors, which are preferably led through the pipe wall, connected to a power source so as not to disturb the course of the field inside the pipe. The measuring electrodes 5 and 6 or 7 and 8 of each tube half are in each case with the two Inputs of a measuring amplifier connected. Here, too, are the feed lines in turn passed through the pipe wall and isolated from the environment.
Wenn das Rohr 1 in ne Flüssigkeit getaucht wird, so ist es von dieser allseitig umgeben und wird von ihr auch in seinem Inneren frei durchströmt. Zwischen der hochliegenden Elektrode 4 und den geerdeten Elektroden 2 und 3 bildet sich ein symmetrisch nach beiden Seiten von der Rohrmitte aus verlaufender Stromfluß aus. Die sich ausbildenden Stromflußlinien enden jeweils in den geerdeten Elektroden 2 und 3, so daß der außerhalb des Rohres liegende Raum feld-und stromfrei ist. Mit den Elektroden 5 und 6 bzw. 7 und 8 wird der Stromfluß zwischen den Elektroden 4 und 2 bzw.If the tube 1 is immersed in a liquid, it is from this Surrounded on all sides and is also freely flowed through by it in its interior. Between the overhead electrode 4 and the grounded electrodes 2 and 3 are formed Current flow running symmetrically to both sides from the center of the pipe. The developing stream flow lines each end in the earthed Electrodes 2 and 3, so that the space outside the tube is field-free and current-free is. With the electrodes 5 and 6 or 7 and 8, the current flow between the electrodes 4 and 2 or
4 und 3 abgegriffen. Die zwischen den Elektroden 5 und 6 bzw. 7 und 8 gemessene Spannung erlaubt die Bestimmung des Widerstandes der Flüssigkeit.4 and 3 tapped. The between the electrodes 5 and 6 or 7 and 8 measured voltage allows the determination of the resistance of the liquid.
Die an den Meßelektrodenpaaren 5, 6 bzw. 7,8 gemessenen Spannungen, die bei symmetrischem Rohraufbau von gleicher Höhe sind, können miteinander zur Eliminierung von Fehlern verglichen werden. Vorzugsweise werden sie zwei Meßverstärkern zugeführt, die die Spannungen zu einer Gesamtspannung addieren, wodurch die Meßgenauigkeit erhöht wird. Weiterhin vorzugsweise wird als Meßverstärker eine Phasenmeßbrücke gemäß OS 22 05 989 benutzt, in der die Meßspannungen in Phasendifferenzen einer Wechselspannung umgesetzt werden. Diese Phasendifferenzen können mit hoher Präzision digital ausgemessen werden.The voltages measured at the measuring electrode pairs 5, 6 and 7, 8, which are of the same height in the case of a symmetrical pipe structure can be used together for Elimination of errors can be compared. They are preferably two measuring amplifiers which add the voltages to a total voltage, thereby increasing the measurement accuracy is increased. A phase measuring bridge is also preferably used as the measuring amplifier according to OS 22 05 989 used, in which the measurement voltages in phase differences of a AC voltage are implemented. These phase differences can be made with high precision can be measured digitally.
Der Rohrquerschnitt kann von beliebiger Form sein. Vorzugsweise ist der Querschnitt rund, woraus sich Bearbeitungsvorteile und Vorteile in der Berechnung des Widerstandes ergeben.The pipe cross-section can be of any shape. Preferably is the cross-section is round, resulting in processing advantages and advantages in the calculation of resistance.
Die Elektrodenringe 2 bis 8 sind vorzugsweise in die Wand eingelassen, damit die Innenwand völlig glatt durchgehend ausgebildet sein kann. Auf diese Weise kann die Rohrinnenwand stets schnell und einfach von Verunreinigungen, beispielsweise von Algenbewuchs befreit werden. Beispielsweise können die Elektrodenringe als Dünnfilme auf der Innenwand aufgebracht sein.The electrode rings 2 to 8 are preferably in the wall let in, so that the inner wall can be completely smooth. In this way the inner pipe wall can always quickly and easily of impurities, for example be freed from algae growth. For example, the electrode rings can be thin films be applied to the inner wall.
Abb. 2 zeigt eine Ausführungsform, die insbesondere zu Messungen des Salzgehaltes in der Tiefsee, also unter extrem hohen Drücken geeignet ist. Das Meßrohr 11 besteht aus Abschnitten 19 eines isolierenden Rohrmateriales, beispielsweise Glas, zwischen denen Elektrodenringe 12 bis 18 befestigt sind. Dieses Meßrohr 11 kann beispielsweise durch Übereinanderstapeln und Verkleben der einzelnen Rohrabschnitte und der Elektroden hergestellt werden. Wie in Abb. 2 ersichtlich, ist die Innenfläche des Rohres wiederum glatt durchgehend gestaltet.Fig. 2 shows an embodiment that is particularly suitable for measurements of the Salinity in the deep sea, i.e. under extremely high pressures. The measuring tube 11 consists of sections 19 of insulating tubing, for example Glass, between which electrode rings 12 to 18 are attached. This measuring tube 11 can for example by stacking and gluing the individual pipe sections and the electrodes. As can be seen in Fig. 2, the inner surface is of the tube in turn smoothly designed continuously.
Das verhältnismäßig dünne Rohr tf ist innerhalb eines dickwandigen Stützrohres 20 angeordnet und mit diesem durch dünne, über den Umfang und die Länge des Rohres verteilte Stützen 21 verbunden. Der Zwischenraum zwischen dem Meßrohr 11 und dem Stützrohr 20 ist axial durch elastische Membranen 22 verschlossen und mit einer elektrisch hochisolierenden Flüssigkeit gefüllt, die über die Membranen 22 in Druckausgleich mit der Umgebung steht. Nicht dargestellte isolierte Elektrodenanschlußleitungen verlaufen von der Außenseite der Elektroden 12 bis 18 vorzugsweise durch den Zwischenraum zwischen dem Meßrohr 11 und dem Stütz-und rohr 20 /dadurch das Stützrohr 20 hindurch zu der Stromquelle bzw. den Meßverstärkern.The relatively thin tube tf is inside a thick-walled one Support tube 20 arranged and with this through thin, over the circumference and length the pipe distributed supports 21 connected. The space between the measuring tube 11 and the support tube 20 is axially closed by elastic membranes 22 and filled with an electrically highly insulating liquid that passes through the membranes 22 is in pressure equalization with the environment. Insulated electrode connection lines, not shown run from the outside of the electrodes 12 to 18 preferably through the gap between the measuring tube 11 and the support tube 20 / through the support tube 20 to the power source or the measuring amplifiers.
Wie Abb. 2 zeigt, ist das Meßrohr 11 in allen seinen Teilen sehr dünnwandig ausgeführt. Die bei hohen Drücken auftretende Volumenkompression des Materiales, die zu Formveränderungen und somit zu Meßabweichungen führt, wird damit herabgesetzt. Die mechanische Festigkeit der Anordnung wird nur durch das dicke Stützrohr 20 gewährleistet. Auf jeden Fall werden geometrische Formänderungen des Meßrohres 11, auf das allseitig derselbe Druck wirkt, insbesondere also Verbiegungen dieses Rohres, vermieden.As Fig. 2 shows, the measuring tube 11 is very thin-walled in all of its parts executed. The volume compression of the material that occurs at high pressures, which leads to changes in shape and thus to measurement errors, is thus reduced. The mechanical strength of the arrangement is only guaranteed by the thick support tube 20. In any case, geometrical changes in shape of the measuring tube 11 on all sides the same pressure acts, so in particular bending of this pipe is avoided.
Abb. 3 zeigt ein Meßrohr 31 mit in die Innenwand eingelassenen Meßelektroden 35 und 36. Die am Rohrende sitzende geerdete Elektrode 32 ist bei dieser Konstruktion als den Rohrquerschnitt versperrendes Kreuz ausgebildet. Dieses z. B. aus Blech gefertigte Kreuz ist in einem Rohrabschlußring 39 angeordnet, der zusammen mit dem Kreuz 32 zu Reinigungszwecken schnell von dem Rohr 31 abgenommen werden kann.Fig. 3 shows a measuring tube 31 with measuring electrodes embedded in the inner wall 35 and 36. The grounded electrode 32 at the end of the pipe is in this construction designed as the pipe cross-section blocking cross. This z. B. off sheet Manufactured cross is arranged in a tube closure ring 39, which together with the Cross 32 can be quickly removed from tube 31 for cleaning purposes.
Anstelle des Kreuzes 32 kann auch ein verhältnismäßig feinmaschiges Gitter vorgesehen sein. Dabei erhöht sich die Abverringert sich schirmung des Rohr inneren, und somit/der Einfluß der Umgebung auf das Meßergebnis. Nachteilig ist dann jedoch stets die schlechtere Durchströmbarkeit des Rohres, wodurch der freie Flüssigkeitsaustausch mit der Umgebung verringert wird. Dadurch wird die Ansprechgeschwindigkeit der Meßzelle auf Veränderungen der Flüssigkeit in der Umgebung der Meßzelle verkleinert.Instead of the cross 32, a relatively fine-meshed Grid may be provided. This increases the shielding of the pipe internal, and thus / the influence of the environment on the measurement result. Is disadvantageous but then always the poorer flow through the pipe, whereby the free Fluid exchange with the environment is reduced. This will increase the speed of response the measuring cell is reduced to changes in the liquid in the vicinity of the measuring cell.
Abb. 4 zeigt eine vorteilhafte Lösung dieses Problemes.Fig. 4 shows an advantageous solution to this problem.
Die Enden eines Rohres 41 sind in ihrem Querschnitt erweitert. An diesen Stellen erweiterten Querschnittes sind konzentrisch im Rohrinneren die geerdeten Elektroden 42 und 43 als von der Flüssigkeit umströmte Körper angeordnet. Dabei entspricht der Außendurchmesser der Elektroden 42 und 43 im wesentlichen dem lichten Querschnitt des als Meßstrecke verwendeten Rohrstückes zwischen diesen Elektroden. Aus der Meßstrecke zu den Enden hin austretende Feldlinien verlaufen daher außerordentlich homogen bis zu den geerdeten Elektroden 42 und 43.The ends of a tube 41 are widened in cross section. At These points with an enlarged cross-section are concentrically earthed inside the pipe Electrodes 42 and 43 arranged as a body around which the liquid flows. Included the outer diameter of the electrodes 42 and 43 corresponds essentially to the clear Cross section of the pipe section used as the measuring section between these electrodes. Field lines emerging from the measuring section towards the ends therefore run extraordinarily homogeneous up to the grounded electrodes 42 and 43.
In dem geraden Rohrstück geringeren Querschnittes zwischen den Rohrenden sind bei 44 bis 48 die hochliegende Stromelektrode sowie die Meßelektroden entsprechend der Anordnung in Abb. 1 vorgesehen.In the straight pipe section with a smaller cross-section between the pipe ends are at 44 to 48 the high-lying current electrode and the measuring electrodes accordingly the arrangement in Fig. 1 provided.
Die Erweiterung des Rohrquerschnittes an den Enden des Rohres 41 entspricht dem Querschnitt der geerdeten Körper 42 bzw. 43, so daß das Rohr auf seiner gesamten Länge von konstantem durchströmbarem Querschnitt ist. Es ist also die freie Durchströmbarkeit genauso gut gewährleistet wie bei der Ausführungsform gemäß Abb. 1. Zur Reinigung des Rohres sind die geerdeten Körper 42 bzw. 43 herausnehmbar vorgesehen.The expansion of the pipe cross-section at the ends of the pipe 41 corresponds the cross-section of the grounded body 42 and 43, so that the tube on its entire Length of constant cross-section through which flow is possible. So it is the free flow through guaranteed just as well as with the embodiment according to Fig. 1. For cleaning of the pipe, the grounded bodies 42 and 43 are provided so that they can be removed.
Die Halterungen der Körper sowie die Anschlußleiter für diese Körper und für die übrigen Elektroden sind in der Abbildung der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.The mountings of the bodies and the connecting conductors for these bodies and for the remaining electrodes are shown in the figure for the sake of clarity not shown.
Die in den Abbildungen dargestellten Ausführungsformen der Meßzelle können als offenes Rohr verwendet werden oder auch als beispielsweise an einem Rohrende verschlossener Behälter, der zur Messung im Labor mit der zqbestimmenden Flüssigkeit gefüllt wird. Es ergeben sich stets dieselben Meßwerte, da die erfindungsgemäße Meßzelle von der Umgebung unabhängig ist.The embodiments of the measuring cell shown in the figures can be used as an open pipe or also, for example, at one end of the pipe closed container, which is used for measurements in the laboratory with the determining liquid is filled. The same measured values always result, since the Measuring cell is independent of the environment.
Vorzugsweise werden die Meßzellen gemäß der vorliegenden Erfindung mit anderen Instrumenten an einem Instrumententräger angeordnet, der an langen Seilen in das Meer hinabgelassen wird. Von Vorteil ist dann die Unempfindlichkeit der erfindungsgemäßen Meßzelle gegen Veränderungen in der Ungebung. Beispielsweise können in der Nähe der Meßzelle andere Geräte unterschiedlicher Form in unterschiedlichem Abstand zur Meßzelle angeordnet sein, ohne den Meßvorgang zu stören. Von Vorteil ist auch die gute Eichbarkeit der erfindungsgemäßen Meßzelle. Die Eichung, beispielsweise unter hohem Druck, kann in einem kleinvolumigen Autoklaven durchgeführt werden, während später die eigentlichen Messungen im freien Meer, also in einem nährungsweise unendlich großen Außenvolumen durchgeführt werden.The measuring cells are preferably according to the present invention with other instruments are arranged on an instrument carrier on long ropes is lowered into the sea. The insensitivity of the invention is then advantageous Measuring cell against changes in the environment. For example, can be nearby the measuring cell other devices of different shapes at different distances from Be arranged measuring cell without interfering with the measuring process. That is also an advantage good calibratability of the measuring cell according to the invention. The calibration, for example under high pressure, can be done while in a small volume autoclave later the actual measurements in the open sea, i.e. in an approximately infinite manner large external volumes.
L e e r s e i t eL e r s e i t e
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|---|---|---|---|
| DE19762617007 DE2617007A1 (en) | 1976-04-17 | 1976-04-17 | Cell for liq. electrical conductivity measurement - using electrode system with two earthed electrodes in tube |
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| DE19762617007 DE2617007A1 (en) | 1976-04-17 | 1976-04-17 | Cell for liq. electrical conductivity measurement - using electrode system with two earthed electrodes in tube |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3238956A1 (en) * | 1982-10-21 | 1984-04-26 | Werner Prof. Dr. 2308 Preetz Kroebel | Precision cell for measuring electrolytic resistances or conductivities |
| EP0133227A1 (en) * | 1983-07-22 | 1985-02-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Conductivity sensor for electrolytes |
| FR2834342A1 (en) * | 2002-01-02 | 2003-07-04 | Schlumberger Services Petrol | DEVICE FOR CONTROLLING SALINITY OF WELL WATER LOCATED IN COASTAL AREA |
| EP2149789A1 (en) * | 2008-07-30 | 2010-02-03 | Nikolaos Pantelelis | System for monitoring the moulding of reactive compounds like resins |
| CN102890103A (en) * | 2011-07-18 | 2013-01-23 | 恩德莱斯和豪瑟尔测量及调节技术分析仪表两合公司 | Conductive conductivity sensor |
| CN103712935A (en) * | 2014-01-20 | 2014-04-09 | 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 | Method for determining content of nutritive salt in seawater |
-
1976
- 1976-04-17 DE DE19762617007 patent/DE2617007A1/en not_active Ceased
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3238956A1 (en) * | 1982-10-21 | 1984-04-26 | Werner Prof. Dr. 2308 Preetz Kroebel | Precision cell for measuring electrolytic resistances or conductivities |
| EP0133227A1 (en) * | 1983-07-22 | 1985-02-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Conductivity sensor for electrolytes |
| FR2834342A1 (en) * | 2002-01-02 | 2003-07-04 | Schlumberger Services Petrol | DEVICE FOR CONTROLLING SALINITY OF WELL WATER LOCATED IN COASTAL AREA |
| WO2003056326A1 (en) * | 2002-01-02 | 2003-07-10 | Services Petroliers Schlumberger | System for monitoring salinity in a water well |
| US7129704B2 (en) | 2002-01-02 | 2006-10-31 | Schlumberger Technology Corporation | System for monitoring salinity in a water well |
| EP2149789A1 (en) * | 2008-07-30 | 2010-02-03 | Nikolaos Pantelelis | System for monitoring the moulding of reactive compounds like resins |
| GR20080100507A (en) * | 2008-07-30 | 2010-02-24 | Νικολαος Γρηγοριου Παντελελης | System for monitoring a forming process of reactant mixtures. |
| CN102890103A (en) * | 2011-07-18 | 2013-01-23 | 恩德莱斯和豪瑟尔测量及调节技术分析仪表两合公司 | Conductive conductivity sensor |
| CN103712935A (en) * | 2014-01-20 | 2014-04-09 | 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 | Method for determining content of nutritive salt in seawater |
| CN103712935B (en) * | 2014-01-20 | 2015-09-23 | 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 | A kind of assay method of content of nutritive salt in seawater |
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