DE349299C

DE349299C - Device for determining the concentration of a component of a gas mixture

Info

Publication number: DE349299C
Application number: DE1919349299D
Authority: DE
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1919-08-17
Filing date: 1919-08-17
Publication date: 1922-02-28

Description

Einrichtung zur Bestimmung der Konzentration einer Komponente eines Gasgemisches. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bestimmung der Konzentration einer Komponente eines Gasgemisches auf elektrischem Wege. Es ist zu diesem Zweck bereits vorgeschlagen worden, das zu untersuchende Gasgemisch zwischen die Platten eines Kondensators zu leiten und dessen Kapazität zu messen, die je nach der Art und Zusammensetzung des Gases eine verschiedene ist. Auch hat man namentlich zur Bestimmung der Rußmengen in Rauchgasen in diesen Metallelektroden angeordnet, zwischen denen eine sogenannte stille elektrische Entladung stattfindet, und die Stromstärke gemessen, die je nach der Menge des Rußes, die in dem Rauchgas enthalten ist und sich in einem gewissen Zeitraum auf die Elektroden niederschlägt, eine verschiedene ist.Device for determining the concentration of a component of a Gas mixture. The invention relates to a device for determining the concentration a component of a gas mixture by electrical means. It is for this purpose has already been proposed, the gas mixture to be examined between the plates to conduct a capacitor and measure its capacitance, which depends on the type and the composition of the gas is different. One also has to by name Determination of the amount of soot in flue gases in these metal electrodes arranged between where a so-called silent electrical discharge takes place, and the current strength measured depending on the amount of soot that is contained in the flue gas and is deposited on the electrodes in a certain period of time, a different one is.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bestimmung der Konzentration einer gasförmigen Komponente ih einem Gasgemisch. Sie beruht darauf, daß eine stille Entladung zwischen mit den Polen der Stromquelle verbundenen Dielektriken stattfindet, und daß das Verhältnis zwischen der Länge der Entladungsstrecke-und der Stärke des Dielektrikums möglichst groß (größer als 0,5) gemacht wird. Durch passende Wahl dieses Verhältnisses hat man es in der Hand,. die Empfindlichkeit der Einrichtung den jeweiligen Erfordernissen entsprechend zu beeinflussen. Unter »stillen Entladungen« sind dabei solche zu verstehen, wie sie W a r b u r g in der Arbeit »Über chemische Reaktionen« auf den Seiten 186 bis 188 des Jahrbuchs der Radioaktivität und Elektronik, 6. Band, rgog, kennzeichnet.The invention relates to a device for determining the concentration of a gaseous component in a gas mixture. It is based on the fact that a silent discharge takes place between dielectrics connected to the poles of the current source, and that the ratio between the length of the discharge path and the thickness of the dielectric is made as large as possible (greater than 0.5) . With a suitable choice of this ratio one has it in hand. to influence the sensitivity of the device according to the respective requirements. "Silent discharges" are to be understood as those as described by W arburg in the work "On chemical reactions" on pages 186 to 188 of the Yearbook of Radioactivity and Electronics, Volume 6, rgog.

In den Abbildungen sind zwei zur Ausführung der Einrichtung schematisch dargestellt.In the figures there are two schematics for the implementation of the device shown.

Bei der Anordnung nach Abb-. z wird das zu untersuchende Gas mit Hilfe einer beliebigen Saugvorrichtung, z. B. einer Wasserstrahlpumpe r, durch ein Entladungsrohr 2 gesaugt, nachdem es vorher durch ein Filter 3 von Staub :befreit worden ist. Die Belegungen 4, 5 des Entladungsrohrs .2 sind finit ,der Hochspannungsseite eines Transformators 6 verbunden. Die Niederspannungsseite dieses Transformators 6 wird über einen Schalter ; und Sicherungen 8 mit einer Wechselstromquelle beliebiger Frequenz verbunden. Zur Regelung und Konstanthaltung der an das Entladungsrohr 2 gelegten Spannung . dient= das Voltmeter 9 und der Regulierwiderstand io. Der eine Hochspannungspol des. Transformators 6 ist in üblicher -Weise geerdet. In der vom geerdeten Transformatorpol zu der äußeren Belegung führenden Leitung i i liegt der Hitzdraht eines Thermokreuzes.i:z. Das Tliermoelement des Thermokreuzes ist mit dem Galvanometer 13 verbunden. Die Geschwindigkeit des durch das Entladungsrohr hindurchgehenden Gasgemisches kann durch eine geeignete Vorrichtung, z. B. einen Schwimmer 14, sichtbar gemacht und an einer entsprechenden Teilung abgelesen werden.With the arrangement according to Fig. z is the gas under investigation using any suction device, e.g. B. a water jet pump r, through a discharge tube 2 sucked after it has previously been freed from dust by a filter 3 has been. The assignments 4, 5 of the discharge tube .2 are finite, the high-voltage side a transformer 6 connected. The low voltage side of this transformer 6 is via a switch; and fuses 8 with an AC power source of any Frequency connected. To regulate and keep constant the amount of the discharge tube 2 laid tension. serves = the voltmeter 9 and the regulating resistor io. The one The high voltage pole of the transformer 6 is grounded in the usual manner. In the dated grounded transformer pole to the outer assignment leading line i i is the Hot wire of a thermal cross.i: z. The thermocouple of the thermal cross is with the galvanometer 13 connected. The speed of the discharge tube gas mixture passing through can be carried out by a suitable device, e.g. B. a Float 14, made visible and read from a corresponding graduation.

Soll die Anordnung zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes der Luft dienen, so ist sie vor Ingebrauchnahme zunächst mit Luft von verschiedenem Feuchtigkeitsgehalt zu eichen. Ist dies einmal geschehen, so kann der jeweilige Feuchtigkeitsgehalt der Luft unmittelbar am Galvanometer abgelesen werden.Should the arrangement for determining the moisture content of the air serve, it is first with air of different moisture content before use to calibrate. Once this has happened, the respective moisture content can the air can be read directly on the galvanometer.

Handelt es sich darum, die Konzentration einer von mehreren veränderlichen Komponenten in einem Gasgemisch zu bestimmen, so kann das Verfahren in folgender Weise ausgeführt werden: Soll z. B. die Ozonkonzentration bestimmt werden, die eine mit Luft betriebene Ozonerzeugungsanlage liefert, so ist dabei zu beachten, daß die in die Anlage zur Ozonisierung geschickte Luft nicht immer den gleichen Feuchtigkeitsgehalt besitzt. Der Galvanometerausschlag der beschriebenen Anordnung ist daher sowohl von der Ozonkonzentration als auch von dem schitankenden Feuchtigkeitsgehalt abhängig. Um nun den Einfluß des schwankenden Feuchtigkeitsgehaltes bei der Messung auszuschalten, wird vorteilhaft die in Abb. -a veranschaulichte Anordnung benutzt. In diesem Falle benutzt man zwei Entladungsrohre ? i, 22 gleicher Ausdehnung, die in Abb.2 im Schnitt dargestellt sind. Durch das Rohr 2i wird der Luftleitung vor der Ozonanlage entnommene und durch 22 hinter der Ozonanlage entnommene Luft geleitet. Der eine Hochspannungspol eines Transformators 23 wird geerdet und sein zweiter Hochspannungspol finit :den äußeren Belegungen der Rohre 2i, 22 verbunden. Die beiden Rohre 21, 22 liegen in den Zweigen einer Brückenschaltung, deren andere Zweige durch Widerstände 24, 25 gebildet sind. Als Meßvorrichtung dient wieder ein Thermokreuz 26, dessen Hitzdraht 27 mit den Punkten 28 und 29 der Brückenschaltung verbunden ist. Das Thermoelement des Thermokreuzes ist mit dem Galvanometer 3o verblinden. Wird durch beide Entladungsrohre 2 1,:22 Luft von gleicher Beschaffenheit ohne Einschaltung der Ozonanlage geschickt, so stellt sich das Galvanometer 3o auf einen bestimmten Ausschlag ein. Schaltet man dann die Ozonanlage ein; so strömt durch das Entladungsrohr 22 ozonisierte Luft und das Galvanometer 3o stellt sich auf einen neuen von der Ozonkonzentration abhängigen Ausschlag ein.If it is a matter of determining the concentration of one of several variable components in a gas mixture, the method can be carried out in the following way: If, for example, the ozone concentration supplied by an air-operated ozone generation system is to be determined, it should be noted that the air sent into the system for ozonization does not always have the same moisture content. The galvanometer deflection of the arrangement described is therefore dependent on both the ozone concentration and the pouring moisture content. In order to eliminate the influence of the fluctuating moisture content during the measurement, the arrangement illustrated in Fig. -A is advantageously used. In this case, do you use two discharge tubes? i, 22 of the same extent, which are shown in section in Figure 2. Air taken from the air line in front of the ozone system and passed through 22 behind the ozone system is passed through the pipe 2i. One high-voltage pole of a transformer 23 is grounded and its second high-voltage pole is finite: connected to the outer coverings of the tubes 2i, 22. The two tubes 21, 22 lie in the branches of a bridge circuit, the other branches of which are formed by resistors 24, 25. A thermal cross 26, the hot wire 27 of which is connected to points 28 and 29 of the bridge circuit, is again used as the measuring device. The thermocouple of the thermal cross is blinded with the galvanometer 3o. If air of the same quality is sent through both discharge tubes 2 1,: 22 without switching on the ozone system, the galvanometer 3o adjusts itself to a certain deflection. If you then turn on the ozone system; ozonized air thus flows through the discharge tube 22 and the galvanometer 3o adjusts itself to a new deflection which is dependent on the ozone concentration.

Handelt es sich um die Konzentrationsbestimmung mehrerer Komponenten, so wird die jeweils benutzte Anordnung der Komponentenzahl entsprechend vervielfacht und die Komponenten nebeneinander in der Weise bestimmt, daß vor den einzelnen Aggregaten eine Absorption der nicht interessierenden Komponenten stattfindet.If it is a question of determining the concentration of several components, so the arrangement used in each case of the number of components is correspondingly multiplied and the components are determined next to each other in such a way that before the individual aggregates an absorption of the components of no interest takes place.

Um eine selbsttätige Anzeige von Konzentrationsänderungen, beispielsweise beim Auftreten von Methan in Grubenluft, zu erzielen, kann die Einrichtung so getroffen werden, daß z. B. durch die Anzeigevorrichtung 13 bz-%v. 30 beim Auftreten von Methan ein Kontakt geschlossen wird, der über ein Relais oder auf sonst geeignete Weise eine Signalvorrichtung bedient.To automatically display changes in concentration, for example when methane occurs in the mine air, the facility can be affected be that z. B. by the display device 13 or% v. 30 when methane occurs a contact is closed via a relay or in some other suitable manner operated a signaling device.

Claims

PATENT CLAIMS:. 1. Device for determining the concentration of a component of a gas mixture, in which the gas flowing through a Ramn is exposed to silent electrical discharges and the passage of current is measured, characterized in that the ratio of the discharge path to the thickness of the walls of the discharge space formed from a dielectric is as large as possible ( is greater than 0.5) and a Tbermo cross is useful for measuring the current intensity. Device according to Claim i, characterized in that two discharge spaces are arranged in a bridge circuit: one of which contains the gas to be examined and the other of which contains the reference gas.