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DEUTSCHES REICH

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REICHSPATENTAMT

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Siemens & Halske Akt!-"Geiin Siemensstadt b. Beflin*

Einrichtung zum Anzeigen von Gasbeimengungen in anderen Gasen unter Benutzung der Änderung der Wärmeleitfähigkeit durch die Gasbeimengungen und unter Verwendung

eines Vergleichsgases.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. April 1914 ab.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung

zum Anzeigen von Gasbeimengungen, beispiels-

. weise von Grubengas, Wasserstoff, Kohlen-, saure (Rauchgas) in Luft/ Verunreinigungen im Wasserstoff o. dgl. unter Benutzung der Änderung der Wärmeleitfähigkeit durch die Gasbeimengungen und unter Verwendungieines \^ergleichsgases zum Ausgleich des .Einflusses von Temperaturänderungen. Es wird dazu

ίο■''beispielsweise die Anordnung eines Hitz-~ drahtsystems verwendet, .die ähnlich der im. Patent 242038 beschriebenen ist.

Zwei gleiche Platmdrähte befinden sich in symmetrisch gebauten Gehäusen aus gut wärmeleitendem Material (Kupfer); .diurch das eine System strömt das zu messende, durch das zweite dta.si Vergleichsgas. Die Drähte werden elektrisch auf eine gewisse Temperatur geheizt und Hegen beispielsweise in Brückenschaltung. . Die ,dann von der AVärmeleitfähigkeit des- Meßgases hervorgerufene Widerstandsänderung des. zugehörigen Drahtes :kann an einer Anzeigevorrichtung

. abgelesen werden·. '

Die Schwierigkeit der Messung liegt bei fortlaufenden Anzeigen darin, daß zu der

• Änderung des Widerstandes durch die.

Wärmeleitfähigkeit d:es Meßgases ein. Einfluß der Strömungsgeschwindigkeit hinzukommt, der den ersten Einfluß stört. Diese Schwierigkeitbesteht auch dann, wenn man versucht, das Vergleichsgas mit genau, gleicher Strömungsgeschwindigkeit an. seinem Heizdraht vorbeizuführen; denn es, ist praktisch unmög- : lieh, die Geschwindigkeiten ^beider Gasströme durch irgendeine Vorrichtung für . längere Zeit scharf abzugleichen. .

Man hat zwar versucht, den Einfluß der Strömungsgeschwindigkeit dadurch zu beseitigen, daß man die Gase nur .diurch' Diffusion zu den Heizdrähten führte. Diese Anordnung hat aber den Nachteil, daß man infolge der Langsamkeit der Diffusion keine Augen- ■ blicksan.zeige erhält, und daß ferner eine Entmischung der Gase eintritt, ida die einzelnen Bestandteile eines Gasgemisches häufig verschieden schnell diffundieren.

Gemäß der Erfindung wird der Einfluß der Strömungsgeschwindigkeit dadurch nach Möglichkeit ausgeschaltet, daß,das Temperaturgefälle in der Gasschicht recht groß gemacht wird, di. h. daß man die Teile des Apparates,' die verschiedene Temperaturen haben (Heizdraht und gekühlte Wände),, möglichst nahe aneinanderbringt, so daß die Tempera-. turänderung für die Längeneinheit des vom Wärmesitrom. im Gase zurückgelegten Weges möglichst groß wird¹. Zu diesem Zweck macht man den Raum, in dem die Heizdrähte liegen, möglichst eng, so daß die Drähte sehr nahe an den Wänden des Apparates liegen und belastet ferner die Heizdrähte möglichst hoch. Infolgedessen ist der Wärmeinhalt des in der Zeiteinheit hindurchströmenden Gases klein im Verhältnis zu der Wärmemenge, die den Heizdrähten in derselben Zeit zugeführt

wird. Die Wärme wird daher leicht von der dünnen Gasschicht an die Wände des Gehäusea abgegeben und die auf die Heizdrähte ausgeübte Kühlwirkung ist dann im wesentlichen nur abhängig von der Wärmeleitfähigkeit des

: Gases.

Den danach übrigbleibenden geringen Einfluß der Strömungsgeschwindigkeit kann man dadurch beseitigen, daß man das Vergleiohsgas in einem' geschlossenen Raum-umlaufen läßt. Man erzeugt diesen Umlauf beispielsweise dadurch, daß man einen stromdürchflos'senen Widerstaiidsdraht, z. B-. den einen Vergleichswiderstand ''der Brücke, um die Gasleitung herumlegt .und sie dadurch heizt, so daß eine sdioriisfeinärtige Zugwirkung entsteht. . 10::?-y,."'-^l ' ' ' /

Aber auch bei" absatzweisen Anzeigen, bei denen der Einfluß, der Strömungsgeschwin-

20' digkeit an und für sich nur gering ist, ist die-'■· Erfindung anwendbar; denn beim Einschalten

. der Anzeigevorrichtung geht ein Stromstoß durch den Apparat und man muß unter Umständen ziemlich lange warten, bis der Einfluß der Strömungsgeschwindigkeit sich ausgeglichen hat, und kann dann! erst ablesen. Die absatzweise Anzeige hat aber den Vorteil, daß man nur kleine Gasiräume braucht und eine Pumpvorrichtung benutzen kann, zu der man keinen besonderen Antrieb ,braucht, sondern die beispielsweise durch einen Fingerdruck bedient werden kann.

Eine Anordnung für absatzweise Anzeigen, beispielsweise zur Untersuchung von Wasserstoffgas, ist auf der Zeichnung dargestellt.

2 und 3 sind die beiden Heizdrähte, von denen

. j eder achsial in einem gutleitenden Gehäuse 7 . und 8 liegt.. Das Vergleichsgas, am besten

reiner Wasserstoff, wird bei 9 zu- und.bei 10 abgeführt. Das zu untersuchende Gas kommt durch Leitung 11 in den Apparat. Die Pumpvorrichtung für das zu untersuchende Gas besteht aus einem Zylinder 12 mit einem unter dem Einfluß einer Feder 13 stehenden. Kolben 14, der durch Drücken auf einen Knopf verschoben werden kann. Dabei wird eine dem Inhalt des Zylinders 12 entsprechende, zu untersuchende Gasmenge angesaugt.. An' dem Kolben und am Boden des Zylinders sitzen isolierte Kontakte 15 und 16, die im Stromkreis des Meßinstrumentes 24 liegen. Zum Temperaturausgleich der beiden Gehäuse 7 und 8 aind Rippen 17 angebracht. 18 ist eine Batterie, 19 ein Schalter und 20 ein Regulierwiderstand. 21 und 22 sind die beiden anderen Brückenwiderstände,. 23 ist ein Meßinstrument zUm Ablesen der Belastungsstromstärke. Drückt man den Kolben 14 nach unten, dann füllt sich der Zylinder 12 mit dem zu untersuchenden Gast Erst am End^!e_ des Hubes- werden die Kontakte 15' und 16 geschlossen und dadurch das Meßinstrument 24 angeschaltet,, das den. Wasserstoffgehalt des zu untersuchenden Gases anzeigt. Der Inhalt des Zylinders 12 ist so> groß im Verhält-η is zu dem Inhalt der Zuleitung, daß mit Sicherheit so viel frisches Gas in den Meß-'apparat 8 eingesaugt wird, daß der Heizdraht vollständig von ihm umspült wird.

Man kann auch das Einschalten des Belastungsstromes der Brücke oder das Schließen anderer Kontakte abhängig machen von der Bewegung des Druckknopfes, so daß man zunächst beispielsweise die Heizstromstärke ablesen kann; beim Weiter drücken bleibt der Brückenstrom geschlossen und zuletzt wird das Ableseinstrument für den Gasgehalt eingeschaltet.

Die Ansaugevorrichtung kann auch mit dem Fallbügel eines Fallbügelregistrierinstrumentes oder Fallbügelkontaktrelais gekuppelt werden. Auch könnte man die Stromschlußundi Ansaugeyorrichtung beispielsweise durch einen Elektromagneten aus der Ferne einschalten. ■ ·. ·.' '

Claims

Patent-Anspruch: / ,

Einrichtung zum Anzeigen- von Gasbeimengungen in anderen Gasen unter Be- go nutzung der Änderung der Wärmeleitfähigkeit durch die Gasbeimengungen und unter Verwendung eines Vergleichsgases-, dadurch gekennzeichnet, daß man den Heizdraht so nahe an den Wänden dea Gehäuses anordnet, daß zwischen ihm und den Wänden ein so starker Wärmeaustausch entsteht, daß der Wärmeinhalt der hindurchgesaugten Gasmenge klein ist im Verhältnis zu dier den Heizdlrähten in derselben Zeit zugeführten Wärmemenge, zu dem Zweck, den Einfluß der Strömungs-. geschwindigkeit auf die Anzeige auszugleichen. .

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.