DE2754277C2

DE2754277C2 - Wasserstoffdetektor

Info

Publication number: DE2754277C2
Application number: DE2754277A
Authority: DE
Inventors: Ichiro Mito Ibaragi Ikemoto; Naomichi Kanegae
Original assignee: Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
Current assignee: Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
Priority date: 1976-12-06
Filing date: 1977-12-06
Publication date: 1982-11-18
Also published as: FR2373049B1; FR2373049A1; US4181005A; DE2754277A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Wasserstoffdetektor, dessen Innenraum durch eine Metallmembrane in einen Fluidabschnitt und einen Vakuumabschnitt unterteilt ist, -/eich letzterer mit einem Vakuummeter zur Messung bei statischem Gleichgewicht und mit einer Ionenpumpe oder einer Baugruppe verbunden ist, die eine Ionenpumpe und ein Vakuummeter umfaßt, die beide zur Messung bei dynamischem Gleichgewicht bestimmt sind.

Ein derartiger Wasserstoffdetektor dient dazu, Wasserstoff in Fluiden, beispielsweise in flüssigem Natrium zu ermitteln.

Bei einem Atomkernreaktor vom Typ des schnellen Brüters dient flüssiges Natrium als Kühlmittel, wobei die vom Natrium aufgenommene Wärme an Wasser in einem Dampferzeuger abgegeben wird. Wenn dabei Wasser in das flüssige Natrium im Dampferzeuger gelangt, läuft eine starke Reaktion zwischen dem Natrium und dem Wasser ab, wodurch sich die verschiedenartigsten Störungen ergeben können. Da bei dieser Reaktion Wasserstoff erzeugt wird, ist es üblich, einen Wasserstoffdetektor im Natriumkreislauf mit einem Dampferzeuger oder im Schutzgas vorzusehen, falls der Dampferzeuger einen Schutzgasraum aufweist, so daß so schnell wie möglich festgestellt

J₅ werden kann, daß Wasser ausströmt.

Ein Wasserstoffdetektor der eingangs genannten Art, der aus »Nuclear Technology«. Band 21, 1974, Seile 235-244 und der US-PS 39 77 232 bekannt ist, kann im allgemeinen bei statischem Gleichgewicht und bei dynamischem Gleichgewicht arbeiten, wobei die zuletzt genannte Arbeitsweise üblicherweise für Messungen verwandt wird.

Beim Betrieb bei statischem Gleichgewicht wird ein Absperrventil geschlossen gehalten, das in einem Rohr liegt, das den Vakuumabschnitt mit der Ionenpumpe verbindet und wird der Wasserstoffpartialdruck im Vakuumabschnitt mit dem Fluidpartialdruck durch den Wasserstoff ins Gleichgewicht gebracht, der durch die Metallmembrane geht. Der Wert des Partialdruckes,

d. h. die Wasserstoffkonzentration im Fluid wird im wesentlichen durch das Vakuummeter gemessen, das für die Messung eines kleinen Unterdruckes bestimmt ist. Beim Arbeiten bei dynamischem Gleichgewicht wird das Absperrventil geöffnet und wird die Wasserstoffkonzentration im Fluid aus dem Ausgangswert der Ionenpumpe oder aus dem Wert ermittelt, der von einem weiteren Vakuummeter für ein starkes Vakuum angezeigt wird. Zur Ermittlung der Wasserstoffkonzentration in dem Fluid aus dem Ausgangswert der Ionenpumpe oder aus der Anzeige des weiteren Vakuummeters wird beim Betrieb bei dynamischem Gleichgewicht normalerweise eine Eichkurve verwendet, die durch eine Eichung erhalten wird, die vor der Durchführung der Messung ausgeführt wird. Die Eichkurve wird dadurch erhalten, daß die Wasserstoffkonzentration im Fluid stufenweise geändert wird und daß wechselweise bei statischem Gleichgewicht und bei dynamischem Gleichgewicht gearbeitet wird, wobei in

jeder Stufe Verhältnisse eingestellt werden, die frei von Schwankungen bezüglich der Wasserstoffkonzentration sind, um den Zusammenhang zwischen den Messungen bei beiden Betriebsarbeiten ermitteln zu können,

Eine Grundvoraussetzung für eine hochpräzise Wasserstoffmessung besteht darin, daß eine Eichkurve mit hoher Genauigkeit erstellt wird, d. h. daß die Wasserstoffkonzentration bei statischem Gleichgewicht während der Eichung genau gemessen werden kann und daß jede Änderung der Wasserstoffkonzentration im Fluid mit hoher Genauigkeit während der Arbeit bei dynamischem Gleichgewicht erfaßt werden kann. Die entsprechenden Bauteile des Detektors müssen weiterhin so ausgelegt sein, daß sit in Hinblick auf ihre Form und Abmessung diese Bedingungen erfüllen können.

Unter der Annahme, daß das Verhältnis A/d (cm) vom Oberflächenbereich Λ (cm²) der Metallmembrane zur Dicke c/(cni) der Metallmembrane und die Menge an austretendem Gas qR (mm Hg ■ l/s) einer Oberflächeneinheit der Innenwandfläche des Vakuumabschnittes konstant sind, wird die Messung um so genauer, je kleiner der Oberflächenbereich Ap (cm²) der Innenwandfläche im Vakuumabschnitt ist Bei einem Wasserstoffdetektor mit einer Metallmembrane mit einer Oberfläche A von 200 cm² und einer Dicke d von 0,05 cm beläuft sich das Verhältnis A/d auf 4 · 10³cm. Da die von der Innenwandfläche im Vakuumabschnitt bei hohen Temperaturen abgegebene maximal mögliche Gasmenge qR ungefähr /0-" mm Hg · l/s beträgt, müßte der Oberflächenbereich Ap im Vakuumabschnitt kleiner als 450 cm² sein.

Bei dem bekannten Wasserstoffdetektor der eingangs genannten Art sind zwei Vakuummeter, ein Absperrventil und eine Ionenpumpe an ein Saugrohr angeschlossen, so daß es sehr schwierig ist, die Innenwandfläche des Vakuumabschnittes auf den optimalen Wert zu bringen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher darin, einen Wasserstoffdetektor der eingangs gene'inten Art so weiterzubilden, daß die Eichung mit einer hohen Präzision möglich ist und somit eine hohe Meßgenauigkeit gewährleistet wird. Vorzugsweise soll die Durchführung der Eichung möglichst einfach sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemäße Wasserstoffditektor dadurch gekennzeichnet, daß die Metallmembrane in zwei Einheiten ausgebildet ist und Saugrohre unabhängig voneinander mit je einer Einheit der Metallmembrane verbindbar sind, wobei ein Saugrohr mit dem Vakuummeter und das andere Saugrohr mit der Ionenpumpe oder der eine ionenpumpe und ein Vakuummeter umfassenden Baugruppe verbunden ist.

Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Wasserstoffdetektors sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 7.

Im folgenden werden anhand der Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Wasserstoffdetektors näher beschrieben.

Fig. 1, 2 u. 3 zeigen mehrere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Wassersloffdelektors in schematischen Ansichten.

Fig.4 zeigt schematisch den Aufbau eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wasserstoffdetektors.

Fig. 5 zeigt schematisch ein weiteres Beispiel der Ausbildung einer rohrförmigen Metallmembrane.

Fig.6 u. 7 zeigen schematisch weitere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Wasserstoffdetektors. In Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wasserstoffdetektors gezeigt. Hierbei sind zwei Metallmembranen 13a und 136 für ein Fluidrohr 10 vorgesehen, das von einem Fluid, wie z. B. nüssiges Natrium oder Gas, durchströmt wird, sowie Saugrohre 14a und 146, die unabhängig voneinander an die entsprechenden Metallmembranen 13a und 136 anschließbar sind. Auf diese ίο Weise wird der !nnenraum des Detektors durch die Metallmembranen 13a und 136 in einen Fluidabschnitt 11 und zwei Vakuumabschnitte 12a und 126 unterteilt Ein Vakuummeter 17 zur Messung von niedrigen Vakuumwerten ist in Verbindung mit den Saugrohren 14a vorgesehen, welche in ihrer Gesamtheit die Meßanordnung bei statischem Gleichgewicht bilden. Eine Ionenpumpe 16 und ein Vakuummeter 18 zur Messung eines starken Vakuums sind in Verbindung mit dem anderen Saugrohr 146 vorgesehen, die insgesamt eine Meßanordnung bei dynamischen Gleichgewicht bilden. Obgleich die beiden Metalimei.iiiranen 13a und 136 vorzugsweise benachbart zueinander liegen, können sie auch entfernt voneinander angeordnet sein. Eine Pumpe zum vorläufigen und schnellen Absaugen von Gas in jedem Vakuumabschnitt 12a, 126 ist erforderlich, die jedod; aus Übersichtlichkeitsgründen in F i g. 1 und in anderen Figuren der Zeichnung nicht dargestellt ist Die Grundmessung der Wasserstoffkonzentration in dem Fluid erfolgt auf an sich bekannte Art und Weise. Die Ionenpumpe 16 wird demnach derart betrieben, daß Wasserstoff in dem Fluid durch die Metallmembrane 136 durchgehen kann und in den Vakuumabschnitt 126 eintritt Der Ausgangswert der Ionenpumpe 16 oder der von dem Vakuummeter 18 angezeigte Wert wird erfaßt J5 und einer zuvor aufgestellten Eichkurve gegenübergestellt. Zur Aufstellung der Eichkurve wird die Wasserstoffkonzentration in dem Fluid stufenweise verändert, und die Messungen bei statischem Gleichgewicht und dynamischem Gleichgewicht werden gleichzeitig durchgeführt, wobei darauf geachtet wird, daß die Bedingungen in jeder Stufe frei von Konzentrationsschwankungen des Wasserstoffs sind, so daß man einen Zusammenhang zwischen den Meßwerten beider Meßanordnungen erhält. Wenn die Meßanordnung bei statischem Gleichgewicht und die Meßanordnung bei dynamischem Gleichgewicht wie bei der Erfindung getrennt voneinander ausgebildet sind, kann der Innenwandflächenbereich des Saugrohres 14a bei der Meßanordnung für statisches Gleichgewicht vermindert werden, um die Meßgenäuigkeit und somit die Genauigkeit der Eichmg beim Betreiben im statischen Gleichgewicht verbessern zu können. Auch braucht das Ventil zum Umschalten von der Messung beim statischen Gleichgewicht zur Messung beim dynamisehen Gleichgewicht während des Eichversuches nicht betätigt zu werden.

Fig.2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wasserstoffdetektors. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind das Saugrohr 14a für die Meßanordnung im statischen Gleichgewicht und das Saugrohr 14i> für die Meßanordnung im dynamischen Gleichgewicht miteinander über ein Rohr 20 verbunden, das mit einem Absperrventil 19 versehen ist. Das Absperrventil 19 wird während des Eichversuches und bei der Messung in dynamischen Gleichgewicht geschlossen gehalten, so daß bei diesem Detektor die gleichen Bewegungen im Betriebzustand wie bei der Ausführungsform nach Fi g. 1 auftreten.

Die von der Innenwandfläche der Vakuumanordnung beim Messen im statischen Gleichgewicht abgegebene Gasmenge q sollte so klein wie möglich gemacht werden. Somit ist während des Betriebs ab und zu ein Ausheizen erforderlich, und ein solches Ausheizen ist -, unerläßlich, wenn ein beschädigtes Vakuummeter 17 ersetzt werden muß. Bei diesen Anwendungsfällen können das Abziehen des Wasserstoffes in dem Vakuumabschnitt 12a der Meßordnung für das statische Gleichgewicht und das Ausheizen dadurch durchgeführt n> werden, daß man das Absperrventil 19 öffnet. Selbstverständlich kann zum Ausheizen eine andere Pumpe vorgesehen sein. Bei einem Aufbau, bei dem die beiden Saugrohre 14a, 146 miteinander über das Rohr 20 verbunden sind, das mit einem Absperrventil 19 r, versehen ist, sind die beiden Metallmembranen 13a und 136so nahe wie möglich aneinanderliegend anzuordnen. F i g. 3 zeiet ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel weist im wesentlichen den gleichen Aufbau und die gleiche Betriebswei- :n se wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch die Metallmembrane 13a für die Meßanordnung bei statischem Gleichgewicht bezüglich des Oberflächenbereiches A größer und bezüglich der Dicke d kleiner als die _>-, Metallmembrane 13Z) für die Meßanordnung bei dynamischem Gleichgewicht ausgelegt. Dadurch wird eine höhere Genauigkeit beim Eichen des Detektors erreicht.

In Fig.4 ist eine schematische Anordnung eines jo weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wasserdetektors gezeigt. Der Fluiddurchlaß umfaßt hierbei einen Ekonomiser 24 mit eingebauter Heizung, der ein Innenrohr 21, ein Außenrohr 22 und eine Heizeinrichtung 23 aufweist, die in das Innenrohr 21 j5 eingesetzt ist. Der Boden des Innenrohres 21 ist mit zwei Öffnungen in den Seitenwandungen in der Nähe des unteren Endes versehen, und die Fluideinlaßrohre 25a und 256 sind mit den entsprechenden öffnungen verbunden. Das Außenrohr 22 ist mit einem Ablaßventil m 26 am unteren Ende versehen, und an der Seitenwandung sind zwei Rohre 27a und 276 so verbunden und angeordnet, daß sie die entsprechenden Fluideinlaßrohre 25a und 256 umgeben. Jedes Rohr 27a und 276 weist an der Innenseite ein blockförmiges Tragelement 28a, 4i 286 auf, und eine am Ende geschlossene zylindrische Metallmembrane 29a, 296 ist an dem blockförmigen Tragteil 28a, 286 fest angebracht, so daß das Fluidablaßrohr 25a, 256 bedeckt ist. Somit ist der Innenraum jedes Rohres 27a, 276 durch die Metallmem- ίο brane 29a, 296 in einen Fluidabschnitt und einen Vakuumabschnitt unterteilt Das Rohr 27a ist mit einem Vakuummeter 30 verbunden, das zur Messung bei statischem Druckgleichgewichtszustand bestimmt ist Das Rohr 276 ist mit einem Vakuummeter 31 verbunden, das zur Messung beim dynamischen Druckgleichgewichtszustand bestimmt ist, und an dieses Rohr sind ferner zwei Ionenpumpen 33a und 336, die verschiedene Ausflußmengen liefern, über Schaltventile 32a und 326 angeschlossen. Die beiden Rohre 27a und sind ebenfalls miteinander über ein Rohr 35 verbunden, das ein Absperrventil 34 aufweist

Das zu messende Fluid tritt von dem oberseitigen Einlaßende 21a des Innenrohres 21 ein, strömt in dem Innenrohr 21 nach unten, geht durch die FiuideiniaBrohre 25a, 256 kehrt zu den Enden der Rohre 25a, 256 um, steigt zwischen dem Innenrohr 21 und dem Außenrohr nach oben und tritt an dem Auslaß 22a aus, was mit dem Pfeil in Fig.4 angedeutet ist. Bei diesem Verlauf der Fluidströmung diffundiert Wasserstoff in dem Fluid durch die Metallmembrane 29a, 296. Bei der Messung im dynamischen Gleichgewicht, wenn die Wasserstoffkon zentration in dem Fluid gering ist, ist das Schaltventil 32a offen, während das Schaltventil 326 geschlossen ist, und die Ionenpumpe 33a mit geringer Fördermenge wird so betrieben, daß man die Wasserstoffkonzentration messen kann. Wenn die Wasserstoffkonzentration in dem Fluid groß ist, wird das Schaltventil 32a geschlossen, während das Schaltventil 326 geöffnet wird, und die Ionenpumpe 336 mit größerer Förderleistung ist zum Messen der Wasserstoffkonzentration in Betrieb. Die Verwendung zweier lonenpumpen mit unterschiedlicher Förderleistung ist vorteilhaft, da man einen größeren Meßbereich erfassen kann. Wenn ein zylindrischer Aufbau, wie in F i g. 4 gezeigt, vorgesehen ist, der ;in einem Ende mit der Metallmembrane verschlossen ist, kann man die Metallmembrancn auf einfache Art und Weise mit gleichmäßiger Dicke auslegen, und der Membranoberflächenbereich läßt sich vergrößern, während man die Dicke der Membrane verringern kann, ohne daß Nachteile bezüglich der Festigkeit zu befürchten sind. Hierdurch erhält man eine bessere Präzision bei der Messung. Da ebenfalls jede rohrfötmige Metallmembrane an einer Stelle festgelegt ist, kann sie leicht montiert werden. Auch wird jegliche Längenausdehnung der rohrförmigen Metallmembrane infolge der Wärmeausdehnung durch das freie Ende der rohrförmigen Membrane ausgeglichen, so daß sich bei Temperaturänderungen keine Beanspruchungen bilden können. Da ferner jedes Fluideinlaßrohr innerhalb der zugeordneten rohrförmigen Metallmembrane angeordnet ist, kann das Fluid gleichmäßig und eben durchströmen, ohne daß es in der rohrförmigen Membrane stehenbleibt.

Eine derartige rohrförmige Membrane kann auch anders ausgebildet werden. Bei der in Fi g. 5 beispielsweise gezeigten Metallmembrane 49 ist eine zylindrische Gestalt vorgesehen, wobei ihre beiden Enden offen sind und das proximale Ende der zylindrischen Metallmembrane ist an einem blockförmigen Tragteil 48 befestigt, das auf dem Innenraum eines Außenrohres 47 vorgesehen ist. Eine Endplatte 50 aus demselben Material, wie das blockförmige Tragteil 48 ist an dem vorstehenden Ende des Zylinders zum Verschließen desselben vorgesehen. Die anderen Einrichtungen sowie die Fluiddurchlaufbahn entsprechen denjenigen des Ausführungsbeispiels in F i g. 4, so daß diese nicht näher erläutert zu werden brauchen. Mit 45 is> ein Fluideinlaßrohr bezeichnet. Wenn eine so ausgebildete zylindrische Metallmembran vorgesehen ist, braucht das vorstehende Ende nicht gekrümmt ausgebildet zu sein, und es bietet sich an, den zylindrischen Abschnitt allein auszubilden, so daß man die Dicke der Membrane gleichmäßiger gestalten kann. Eine Endbearbeitung auf beispielsweise 0,5 mm ± 0,02 mm ist hierbei möglich, so daß man die Ermittlungsgenauigkeit steigern kann.

In den F i g. 6 und 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wasserstoffdetektors gezeigt In F i g. 6 ist ein blockförmiges Gebilde 58 mit zwei kreisförmigen Öffnungen an einem Außenrohr 52 vorgesehen. Vakuumseitig sind Zylinder 57a, 576 dem Außenrohr 52 gegenüberliegend angeordnet um die entsprechenden öffnungen in dem blockfönnigen Gebilde 58 bedecken zu können. In einer der Öffnungen in dem blockförmigen Gebilde 58 ist eine dickwandige, kurze, rohrförmige Metallmembrane 59a vorgesehen.

die sich in den vakuumseitigen Zylinder 576 erstreckt, wobei das Ende der rohrförmigen Metallmembrane 596 mil einem Ende 'lines zylindrischen Rohres 606 verbunden ist, dessen vorstehendes Ende verschlossen ist. In der anderen öffnung in dem blockförmigen Gebilde 58 ist eine dünnwandige, längliche, rohrförmige Metallmenbrane 59a vorgesehen, die sich in die Vakuumsei'e des Zylinders 57a erstreckt, wobei das vorstehende Ende der rohrförmigen Metallmembrane 59a durch eine Endplatte 60a verschlossen ist. Der Abstand von dem blockförmigen Gebilde 58 zu dem Ende des abschließenden Rohres 606 ist gleich dem Abstand von dem blockförmigen Gebilde 58 zu der Endplatte 60a. In die entsprechenden rohrförmigen Metallmembrane 59a und 596 sind die Fluideinlaßrohre 55a, 556 mit der entsprechenden Gestalt eingepaßt und eingelegt, wobei die Enden in der Nähe der entsprechenden lluideinlaßrohre mit einem gemeinsamen Innenrohr 51 verbunden sind. Die rohrförmige Metallmembrane 596 mit großer Wanddicke und kleinem Oberflächenbereich dient zur Messung beim dynamischen Gleichgewicht, während die Metallmembrane 59a mit kleiner Wanddicke und großem Oberflächenbereich zur Messung beim statischen Gleichgewicht bestimmt ist. Wenn eine derartige Endanordnung des Rohres und ähnlich ausgebildete Fluideinlaßrohre vorgesehen sind, können die Strömungswiderstände biem Durchlaufen ausgeglichen und gleichgemacht werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist ein blockförHges Gebilde 58 mit drei kreisförmigen öffnungen innerhalb eines Auslaßrohres 72 versehen, und dem Außenrohr 72 gegenüberliegend sind ebenfalls ein vakuumseitiger Zylinder 77b, der nur eine Öffnung in dem blockförmigen Gebilde 78 bedeckt, und ein weiterer vakuumseitiger Zylinder 77a vorgesehen, der die restlichen beiden Öffnungen in dem blockförmigen Gebilde bedeckt. An einem Ende der öffnungen in dem blockförmigen Gebilde 78 ist eine dickwandige rohrförmige Metallmembrane 796 vorgesehen, die sich in den vakuumseitigen Zylinder 776 erstreckt, und in den restlichen beiden öffnungen in dem blockförmigen Gebilde 78 sind dünnwandige, rohrförmige Metallmembrane 79a, 796 vorgesehen, die sich in den anderen vakuumseitigen Zylinder 77a erstrecken, wobei das vorstehende Ende jeder der rohrförmigen Metallmembrane 79a. 796 durch eine Endplatte 70a, 706 verschlossen ist. In die entsprechenden rohrförmigen Metallmembrane 79a, 79b sind Fluideinlaßrohre 75a, 756 eingesetzt, die mit einem gemeinsamen Innenrohr 71 verbunden sind. Da zwei dünnwandige, rohrförmige Metallmembrane 79a parallel zueinander an der Vakuumseite des Zylinders 77a vorgesehen sind, bildet sich in diesem Zylinder 77a eine doppelt so große Membranfläche wie in dem Zylinder 776, in den nur eine dickwandige, rohrförmige Metallmembrane 796 einge-

in setzt ist, so daß die zuerst genannte Anordnung zur Messung beim statischen Gleichgewicht dient. Die Membranfläche läßt sich entsprechend der Anzahl von dünnwandigen, rohrförmigen Metallmembranen 79a vergrößern.

ι'. Bei den Ausführungsbeispiclen nach den F i g. 6 und 7 ist der vakuumseitige Zylinder 576, 776, der die dickwandige, rohrförmige Metallmembrane 596, 796 enthält, mit einer Vakuumpumpe fi?.. H? «.»nd einem Vakuiimmeter 63, 83 über ein Rohr 61, 81 verbunden,

»ii während der andere vakuumseitige Zylinder 57a, 77;), der die dünnwandige, rohrförmige Metallmembrane oder Metallmsmbranen 59a, 79a enthält, über ein Rohr 64,84 mit einem Vakuummeter 65,85 verbunden is;. Die beiden Rohre 61,64 und 81,84 sind miteinander über ein

.'", verstellbares Auslaßventil 66, 86 verbunden, das im Grundbetriebszustand geschlossen gehalten ist.

Wenn der Wasserstoffdetektor nach der Erfindung wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, läßt sich der Innenwandflächenbereich der Rohre bei der Meßanord-

)ii nung im statischen Gleichgewicht minimalisieren, und das Verhältnis A/d der Metallmembrane bei der Meßanordnung im statischen Gleichgewicht kann unabhängig von der Anordnung und der Ausbildung der Meßanordnung für das dynamische Gleichgewicht

i, größer ausgelegt sein. Hierdurch läßt sich die Meßgenauigkeit und somit die Eichgenauigkeit beim Messen im statischen Gleichgewichtszustand verbessern. Auch bei der Eichprüfung sind keine zeitraubenden Betätigungsarten zum Umschalten des Absperrventiles

j" und zur Durchführung und zur Umschaltung vom Messen beim statischen zum Messen beim dynamischen Gleichgewicht erforderlich. Somit läßt sich mit HiIIe der Vorrichtung nach der Erfindung der Meßvorgang einfacher und mit hoher Präzision ausführen, wobei der

■■■ Detektor selbst nicht manuell betätigt zu werden braucht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

\. Wasserstoffdetektor, dessen Innenraum durch eine Meitallmembrane in einen Filmabschnitt und einen Vakuumabschnitt unterteilt ist, welch letzterer mit einem Vakuummeter zur Messung bei statischem Gleichgewicht und mit einer Ionenpumpe oder einer Baugruppe verbunden ist, die eine Ionenpumpe und ein Vakuummeter umfaßt, die beide zur Messung der dynamischem Gleichgewicht bestimmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallmembrane in zwei Einheiten (13a, 136; 29a, 296; ausgebildet ist und Saugrohre (14a, 146; 27a, 27b) unabhängig voneinander mit je einer Einheit (13a, 136; 29a, 29b) der Metallmembrane verbindbar sind, wobei ein Saugrohr (14a, 27a) mit dem Vakuummeter (17,30) und das andere Saugrohr (146,27b) mit der Ionenpumpe (16,33a, 33b) oder der eine Ionenpumpe (16,33a, 33b) und ein Vakuummeter (IS, 3i) umfassenden Baugruppe verbunden ist.
2. Wasserstoffdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von A/d bei der Metallmembrane (13a, 29a) zur Messung bei statischem Gleichgewicht größer als bei der Metallmembrane (136, 29b) zur Messung bei dynamischem Gleichgewicht ist, wobei mit A der Oberflächenbereich der Membrane und mit d die Dicke der Membrane bezeichnet ist
3. Wasserstoffdetektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Saugrohre (14a, 146; 27a, 276; miteinander öher ein Rohr (20, 35) verbunden sind, das mit einem Absperrventil (19) versehen ist.
4. Wasserstoffdetektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Metallmembranen (59a, 596; 79a, 796; rohrförmig ausgebildet ist, am vorstehenden Ende verschlossen ist und in die entsprechenden Saugrohre (57a, 576; 77a, 776; ragt, und daß ein Fluideinlaßrohr (55a, 556; 75a, 756; in jede der rohrförmigen Metallmembranen (59a, 596; 79a, 79b) im Fluidabschnitt eingesetzt ist.
5. Wasserstoffdetektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Metallmembranen rohrförmig ausgebildet ist und die beiden Enden offen sind, daß das eine Ende der rohrförmigen Metallmembrane an einem blockförmigen Tragteil (58, 78) befestigt ist, das im Innenraum des Saugrohres (52, 72) angeordnet ι', und daß das andere vorstehende Ende der rohrförmigen Metallmembrane durch eine Endplatte (50) verschlossen ist, die aus demselben Material wie das blockförmige Tragteil (58,78) besteht.
6. Wasserstoffdetektor nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Metallmembrane zur Messung bei dynamischem Gleichgewicht einen kurzen rohrförmigen metallischen Membranabschnitt (596; und ein zylindrisches Rohr (606; umfaßt, das mit dem Ende des kurzen rohrförmigen Membranabschnittes (596; verbunden ist, daß das vorstehende Ende des zylindrischen Rohrabschnittes verschlossen ist, und daß die Gesamtlänge der rohrförmigen Metallmembrane (596, 606; zur Messung bei dynamischem Gleichgewicht im wesentlichen gleich der Länge der rohrförmigen Metallmembrane (59a; zur Messung bei statischem Gleichgewicht ist.
7. Wasserstoffdetektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere rohrförmige Metallmembranen vorgesehen sind, in die jeweils ein Fluideinlaßrohr eingesetzt ist und daß die rohrförmigen Metallmembranen parallel zu dem Saugrohr z.ur Messung bei statischem Gleichgewicht geschaltet sind.