DE2728152B2 - Vorrichtung zum Messen des Elektrolytgehalts von Luft - Google Patents
Vorrichtung zum Messen des Elektrolytgehalts von LuftInfo
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- G01N27/416—Systems
- G01N27/4162—Systems investigating the composition of gases, by the influence exerted on ionic conductivity in a liquid
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 33 08 648 bekannt. Die bekannte Vorrichtung wird in
der Weise betrieben, daß die zu untersuchende Luft mit fest vorgegebener Menge pro Zeiteinheit durch eine
Meßkammer geleitet wird, wo die Luft mit der auf die Sensorelektroden tropfenden Flüssigkeit in Berührung
kommt. Diese Flüssigkeit nimmt aus der Luft etwa vorhandenen Elektrolyt auf und verändert dadurch ihre
Leitfähigkeit. Die Meßvorrichtung führt somit im Prinzip eine Messung des zwischen den Sensorelektroden
herrschenden elektrischen Widerstandes durch, der sich mit dem Elektrolytgehalt der die Sensorelektroden
überbrückenden Flüssigkeitstropfen verändert.
Mit der bekannten Meßvorrichtung soll die Kohlendioxidkonzentration
in ausgeatmeter Atemluft bestimmt werden. Diese Konzentrationen liegen im
Bereich einiger Prozent und sind von der bekannten Anordnung noch auswertbar. Es ist aber nicht möglich,
mit dieser Vorrichtung Elektrolytkonzentrationen sicher auszuwerten, die im Bereich von einigen ppm
liegen.
Aus der US-PS 29 43 488 ist ein elektronisches Feuchtigkeitsmeßgerät bekannt, dessen Meßsonde ein
elektrischer Kondensator ist. Dieser Kondensator besteht aus einem islierten Metalldraht als der einen
Elektrode, der von einem Mantel aus einem dielektrischen, feuchtigkeitsempfindlichen Material umgeben ist.
I Im diesen Mantel ist ein die /weile Elektrode bildender
isolierter Manteldraht gewickelt Feuchtigkeitseinfluß auf den Mantel verändert dessen Dielektrizitätskonstante
und damit die Kapazität des Kondensators. Die Sonde ist kein Leitwertmesser, sie würde auf einen
Elektrolytgehalt in der gemessenen nur dann ansprechen, wenn dieser Einfluß auf die Dielektrizitätskonstante
des Mantelmaterials hat Dann aber läge eine Messung vor, die sowohl von der Luftfeuchtigkeit als
auch vom Elektrolytgehalt der Luft abhängig wäre. Eine
ίο eindeutige Aussage über letzteren wäre nicht möglich.
Eine solche Sonde ist somit zur Messung des Elektrolythaltes von Luft jedenfalls nicht brauchbar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs
beschriebenen Art so auszugestalten, daß Elektrolytkonzentrationsmessungen im ppm-Bereich möglich
werden.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst
Bei der erfhidungsgemäßen Vorrichtung wird von
dem Sensor eine größere Flüssigkeitsmenge aufgenommen als bei der aus der US-PS 33 08 648 bekannten
Einrichtung und wird von der mit dem saugfähigen Kissen versehenen Elektrodenanordnung der anströmenden
Luft mit einer vergleichsweisen großen Oberfläche angeboten und verteilt sich auch auf
eine vergleichsweise große Spaltlänge zwischen den Sensorelektroden. Diese Anordnung erlaubt es, daß
insgesamt gesehen pro Fiüssigkeitsmengeneinheit eine
jo größere Elektrolytmenge aufgenommen wird und zwischen den beiden Sensorelektroden größere Widerstandsänderungen
auftreten. Der Elektrolytübergang wird noch verstärkt durch die besondere Strömungsführung
der Luft. Insgesamt gesehen äußern sich diese Merkmale in einer erheblichen Steigerung der Ansprechempfindlichkeit
der Vorrichtung.
Die Anordnung ist speziell zur Messung der Säurekonzentration in Luft geeignet, läßt sich aber auch
zum Nachweis anderer Verunreinigungen der Luft verwenden, die in Wasser gelöst eine Leitfähigkeitserhöhung
zwischen Elektroden bewirken. Die Vorrichtung kann somit auch zur Kontrolle der Abgase von
Feuerverzinkungsbädern oder zur Steuerung der Entlüftung in Laboratorien und Betrieben anderer Art
benutzt werden. Bei unveränderter Elektrodenanordnung ist dazu lediglich eine entsprechende Anpassung
der Empfindlichkeit des elektronischen Meßkreises notwendig.
auf eine in der Zeichnung im Prinzip dargestellte Vorrichtung erläutert werden.
Die Vorrichtung besteht aus einem im wesentlichen rohrförmigen Gefäß 1, vorzugsweise aus Glas, in
welchem dicht nebeneinander zwei baumwollisolierte Silberdrähte 2 etwa lotrecht verlaufend angeordnet
sind. Die isolierten Silberdrähte 2 sind gemeinsam mit einem Baumwollfaden umwickelt. Die Isolierung und
der Umwicklungsfaden bilden ein Kissen 3, welches mit Wasser tränkbar ist. Das Gefäß 1 ist oberhalb der
ho Silberdrähte 2 mit einem Tropfeneinlaß 4 und am
unteren Ende mit einem Wasserauslaß S versehen. Weiterhin weist das Gefäß 1 in unteren Bereich einen
Lufteinlaß 6 und im oberen Bereich einen Luftauslaß 7 auf. Lufteinlaß 6 und Luftauslaß 7 sind so angeordnet,
h-'i daß vom Einlaß 6 zum Auslaß 7 strömende Luft
zwangsläufig an den .Silberdrähten 2 entlangstreicht.
Oberhalb des Gefäßes 1 ist ein mit einem Überlauf 8
versehener Wasserbehälter 9 angeordnet, dessen
unterer Auslaß 10 Ober eine Kapillare U mit dem Wassereinlaß 4 an dem GefäB 1 verbunden ist Der
Wasserauslaß 5 des Gefäßes 1 ist mit einem Auffangbehälter 12 verbundea Ober eine Bypassleitung
13 ist der Oberlauf 8 mit dem Auffangbehälter 12 verbunden. Eine Wasserpumpe 14 pumpt das im
Behälter 12 aufgefangene Wasser durch eine Leitung 15 in den Behälter 9 oberhalb des Gefäßes 1 zurück. In
dieser Rückführleitung 15 ist ein Ionenaustauscher 16 vor oder hinter der Pumpe 14 angeordnet An den
Luftauslaß 7 ist eine Saugluftpumpe 17 angeschlossen, deren Ausgang 18 ins Freie führt An den Lufteinlaß 6
des Gefäßes 1 ist ein endseitig offenes Rohr 19 angeschlossen, durch welches hindurch die zu prüfende
Luft angesaugt wird.
Die beiden Silberdrähte 2 sind elektrisch mit einem elektronischen Wechselstrom-Meßkreis 20 verbunden,
an welchen ein Meßinstrument 21 und gegebenenfalls eine Warneinrichtung angeschlossen ist
Im Betrieb stellt sich in dem Behälter 9 ein von der Höhe 4 des Oberlaufs 8 bestimmter Wasserspiegel ein,
welcher einen entsprechenden Druck am Auslaß 10 des Behälters 9 zur Folge hat, so daß durch die Kapillare 11
hindurch eine pro Zeiteinheit konstante Wassermengc gefördert wird, sofern von der Pumpe 14 der
Wasserspiegel in dem Behälter 9 aufrechterhalten bleibt Die Pumpe 14 fördert mehr Wasser, als durch die
Kapillare 11 abtropfen kann, das überschüssige Wasser
fließt durch den Oberlauf 8 direkt in den Auffangbehälter 12 ab. Das aus dem Einlaß 4 in die Kammer
tropfende Wasser tropft auf die Elektrodenanordnung und wird von deren Baumwollkissen aufgenommen. Die
ίο Luftpumpe 17 fördert eine pro Zelteinheit konstante
Luftmenge durch das Rohr 19 und das Gefäß 1 hindurch. Es stellt sich zwischen den Elektroden 2 ein vom
Säuregehalt der angesaugten Luft bestimmter Leitwert ein, der von dem elektronischen Meßkreis 20 ausgewertet
und vom Meßinstrument 21 angezeigt wird.
Ein besonderer Vorteil der Elektrodenanordnung ist, daß diese relativ einfach und dabei sehr maßgenau als
separate Einheit hergestellt werden kann, da hierzu lediglich beispielsweise zwei baumwollisolierte Drähte
zusammen mit Baumwolle umwickelt zu werden brauchen, was bei gegebenen Garnstärken vorgegebene
Abmessungen relativ einfach einhalten läßt.
Claims (1)
- Patentanspruch:Vorrichtung zum Messen des Elektrolytgehaltes von Luft mita) einem als Meßkammer dienenden geschlossenen Gefäß mit einer Lufteinlaß- und einer Luftauslaßöffnung,b) einer Einrichtung zur Durchleitung des zu untersuchenden Gases durch das Gefäß mit konstanter Strömungsgeschwindigkeit,c) einem Tropfeneinlaß am oberen Ende des Gefäßes zum Zuführen einer Flüssigkeit mit konstanter Tropfrate,d) einem Leitfähigkeitssensor, der aus zwei unter dem Tropfeneinlaß angeordneten und von den Tropfen beaufschlagten Elektroden besteht,e) einem Leitfähigkeits-Meßkreis, an dem die Elektroden angeschlossen sind, undf) einer Abflußöffnung am unteren Ende des Gefäßes für die vom Sensor abtropfende Flüssigkeit,dadurch gekennzeichnet, daßg) die Elektroden (2) stabförmig ausgebildet und lotrecht verlaufend in dem Gefäß (1) angeordnet sind,h) die Elektroden (2) mit einem saugfähigen Kissen (3) ausgestattet sind, welches aus jeweils einer eigenen Textilisolation für jede Elektrode sowie einem um beide Elektroden gemeinsam gewickelten Textilfaden besteht, undi) das zu untersuchende Gas im Gegenstrom zu den fallenden Tropfen am Leitfähigkeitssensor (2,3) vorbeigeführt ist.
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19772728152 DE2728152C3 (de) | 1977-06-22 | 1977-06-22 | Vorrichtung zum Messen des Elektrolytgehalts von Luft |
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DE2728152B2 true DE2728152B2 (de) | 1981-02-26 |
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ID=6012106
Family Applications (1)
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US2943488A (en) * | 1957-05-27 | 1960-07-05 | Robertshaw Fulton Controls Co | Humidistat |
US3308648A (en) * | 1963-09-12 | 1967-03-14 | Chemetron Corp | Gas measuring method and apparatus |
FR1398748A (fr) * | 1963-10-03 | 1965-05-14 | Air Liquide | Procédé de dosage de traces de gaz ionisables |
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- 1977-06-22 DE DE19772728152 patent/DE2728152C3/de not_active Expired
-
1978
- 1978-06-22 EP EP78100220A patent/EP0000182A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
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