DE3541341A1 - Magnetischer sauerstoffanalysator - Google Patents

Magnetischer sauerstoffanalysator

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DE3541341A1
DE3541341A1 DE19853541341 DE3541341A DE3541341A1 DE 3541341 A1 DE3541341 A1 DE 3541341A1 DE 19853541341 DE19853541341 DE 19853541341 DE 3541341 A DE3541341 A DE 3541341A DE 3541341 A1 DE3541341 A1 DE 3541341A1
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sample gas
magnetic
gas
poles
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DE19853541341
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Masahiko Suita Osaka Fujiwara
Takao Nagaokakyo Kyoto Imaki
Kenichi Kyoto Kawato
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Horiba Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N13/00Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N7/00Analysing materials by measuring the pressure or volume of a gas or vapour

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Description

  • Magnetischer Sauerstoffanalysator
  • Beschreibung Die Erfindung betrifft einen Sauerstoffanalysator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Dieser Sauerstoffanalysator dient zur Bestimmung des Sauerstoffgehalts von Gasen, wie z. B. des Auspuffgases von Maschinen und verschiedener Arten industrieller Kessel.
  • Er ist als magnetischer Sauerstoffanalysator aufgebaut, bei dem Elektromagnetspulen zweier paralleler Elektromagnete wechselweise erregt werden, um ein magnetisches Feld abwechselnd zwischen zwei Sätzen von Magnetpolen zu erzeugen. Ein Probengas und ein Referenzgas mit unterschiedlicher magnetischer Suszeptibilität werden zwischen diesen beiden Sätzen von Magnetpolen hindurchgeleitet, um den Sauerstoffgehalt im Probengas aufgrund des Grenzflächendrucks zu bestimmen, der sich aus den unterschiedlichen magnetischen Suszeptibilitäten ergibt.
  • Fig. 2 zeigt einen bekannten Sauerstoffanalysator. Eine Probengasleitung zur Aufnahme eines Probengases mittels einer Saugpumpe ist mit einem Nadelventil 2 und einem Druckregler 3 ausgestattet. Sie verzweigt sich in zwei Probenleitungen b und c, die mit Kapillaren 5 und 5' ausgestattet sind und mit der Meßkammer bzw. Meßzelle 6 und 6' in Verbindung stehen. 7. und 7' bzw. 8 und 8' bezeichnen zwei Sätze in geringem Abstand einander gegenüberstehender Magnetpole in den Meßzellen 6 und 6'. Die sich gegegenüberstehenden magnetischen Pole 7 und 7' bzw. 8 und 8' bilden mit Hilfe eines Eisenjochs einen geschlossenen magnetischen Kreis, so daß zwischen den Sätzen der magnetischen Pole 7 und 7' bzw. 8 und 8' ein starkes magnetisches Feld abwechselnd erzeugbar ist, und zwar durch wechselweises Anlegen einer Spannung an die Magnetspulen auf jedem Eisenjoch. 9 kennzeichnet eine Kondensatormikrophonsonde, wobei die beiden Kammern A und B getrennt durch die Kondensatormembran 10, mit den genannten Meßzellen 6 und 6' über die Druckeinleitungsöffnungen 11 und 11' in Verbindung stehen. Der feststehende Pol 12 ist mit dem Vorverstärker 13, dem Verstärker 14 und dem Anzeigegerät 15 verbunden. g ist eine Refernezgasleitung mit einem Druckregler 18. Sie steht mit den beiden Kammern A und B über zwei geteilte Referenzgasleitungen e und f über die Kapillaren 17 und 17' in Verbindung und bringt das Referenzgas, etwa ein unaktives Gas, wie z. B.
  • N2, und Luft in die Meßzellen 6 und 6', und zwar über die beiden Kammern A und B und über die Druckleitungsöffnungen 11 und 11'. Ein derartiger Sauerstoffanalysator ist in der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung 2522/1984 beschrieben.
  • Bei diesem konventionellen Sauerstoffanalysator wird ein Probengas über eine Probengasleitung a und die verzweigten Probengasleitungen b und c in die Meßzelle 6 geleitet, wohingegen das Referenzgas über die Referenzgasleitung g und die verzweigten Referenzgasleitungen e und f in die Meßzelle 6' geleitet wird. Zwischen den magnetischen Polen 7 und 7' bzw. 8 und 8' werden wechselseitig Grenzflächendrücke erzeugt, die dem Unterschied der magnetischen Suszeptibilität zwischen dem Probengas und dem Referenzgas proportional sind. Die resultierenden Grenzflächendrücke können über eine Kondensatormikrophonsonde 9 auf dem Anzeigegerät 15 sichtbar gemacht werden und damit der Gehalt an Sauerstoff im Probengas ermittelt werden.
  • Dieser Sauerstoffanalysator hat den Nachteil, daß ein Referenzgas, wie z. B. N2, zusätzlich zum Probengas bereitgestellt werden muß. Zwar kann auch Luft als Referenzgas verwendet werden, weil der Sauerstoffgehalt der Luft konstant ist. Aber auch hier tritt ein Nachteil insofern auf, als eine Anzeige erfolgt, obgleich die Sauerstoffkonzentration im Probengas Null ist und so kein absolutes Nullsignal, sondern ein Nullpunktfehler entsteht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen magnetischen Sauerstoffanalysator zu schaffen, der keine Bereitstellung eines speziellen Referenzgases erfordert und in der Lage ist, ein absolutes Nullsignal abzugeben, wenn die Sauerstoffkonzentration im Probengas Null ist.
  • Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Der magnetische Sauerstoffanalysator nach der Erfindung mit zwei parallel zueinander liegenden Elektromagneten, die jeweils einen Spalt zur Bildung zweier gegenüberliegender Pole aufweisen und eine Magnetspule tragen, durch die ein magnetisches Feld zwischen den Polen erzeugbar ist, einer eine Probengas- und eine Referenzgasleitung enthaltenden Einrichtung zur Zuführung eines Probengases und eines gegenüber dem Probengas eine andere magnetische Suszeptibilität aufweisenden Referenzgases in die Räume zwischen den Polen, und mit einer Meßeinrichtung, durch die der Sauerstoffgehalt im Probengas aufgrund eines Grenzflächendrucks bestimmbar ist, der sich aufgrund der Differenz der magnetischen Suszeptibilitäten einstellt, zeichnet sich dadurch aus, daß die Probengasleitung zur Zuführung des Probengases mit einer Abzweigleitung verbunden ist, in der eine sauerstoffselektiv durchlässige Membran angeordnet ist, und daß als Referenzgas das Gas verwendbar ist, das die sauerstoffselektiv durchlässige Membran passiert hat.
  • Vorzugsweise ist die sauerstoffselektiv durchlässige Membran eine Silicongummi-Membran.
  • Wenn im Probengas kein Sauerstoff enthalten ist, hat auch das Referenzgas eine Sauerstoffkonzentration von Null und erzeugt ein absolutes Nullsignal.
  • Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigen: Fig. 1 einen magnetischen Sauerstoffanalysator gemäß der Erfindung, und Fig. 2 einen konventionellen magnetischen Sauerstoffanalysator.
  • Beim Sauerstoffanalysator gemäß Fig. 1 ist eine Probengasleitung zur Prüfung einer Gasprobe mit einer Saugpumpe 1, einem Nadelventil 2 und einem Druckregler 3 ähnlich wie bei dem konventionellen Sauerstoffanalysator vorhanden, verzweigt sich in zwei Probengasleitungen b und c mit Kapillaren 5 und 5' und dem Puffer 4 und steht mit den Meßzellen 6 und 6' in Verbindung. 7, 7' und 8, 8' stellen zwei Sätze von magnetischen Polen dar, die sich in den Meßzellen 6 und 6' in geringem Abstand gegenüberstehen und einen geschlossenen magnetischen Kreis mit Hilfe eines (nicht dargestellten) Eisenjochs bilden, so daß ein starkes magnetisches Feld in den Spalten wechselweise erzeugt wird, wenn zwei elektromagnetische Spulen, die um die Joche gewickelt sind, abwechselnd erregt werden. 9 bezeichnet eine Sonde der Art eines Kondensatormikrophons, deren zwei Kammern A und B durch eine Kondensatormembran 10 getrennt sind und mit den Meßzellen 6 und 6' über die Druckeinleitungsöffnungen 11 und 11' in Verbindung stehen. Eine feststehende Elektrode 12 ist mit dem Vorverstärker 13, dem Verstärker 14 und dem Anzeigegerät 15 verbunden. Ein Leitungszweig d zweigt von der genannten Probengasleitung in der Mitte zwischen dem Druckregler 3 und dem Puffer 4 ab, enthält eine sauerstoffselektiv durchlässige Membran 16, die für Sauerstoff durchlässig, jedoch für andere enthaltene Gase undurchlässig ist und steht über zwei verzweigte Bezugsgasleitungen e und f mit den genannten Kammern A und B über die Kapillaren 17 und 17' in Verbindung. Das Gas, dessen Sauerstoffgehalt nach Durchströmen der genannten sauerstoffselektiv durchlässigen Membran 16 wächst, wird in die Meßzellen 6 und 6' geleitet, und zwar über die Kammern A und B und die Druckeinleitungsöffnungen 11 und 11'. Es können übrigens verschiedene Arten sauerstoffanreichernder Membranen, wie z. B. Membranen aus Silicongummi vom Typ PMPS oder Siliciumgummi-Membranen als sauerstoffselektiv durchlässige Membrane 16 verwendet werden.
  • Bei einer solchen Anordnung kann der Gehalt an Sauerstoff im Probengas am Anzeigegerät 15 abgelesen werden, wenn das Probengas durch die Probengasleitung a und die abzweigenden Probengasleitungen b und c geleitet wird, während das Bezugsgas durch die abzweigenden Bezugsgasleitungen e und f strömt. Ein Teil des Probengases kann als Bezugsgas verwendet werden, zu dem es wird, wenn ein Teil des Probengases über die Abzweigleitung d durch die sauerstoffselektiv durchlässige Membran 16 strömt.
  • Wenn allerdings im Probengas kein Sauerstoff enthalten ist, hat auch das Referenzgas vorschriftsmäßig einen Sauerstoffgehalt von Null. Deswegen kann ein absolutes Nullsignal angezeigt werden.
  • Da, wie aus obiger Beschreibung zu entnehmen ist, ein Teil des Probengases als Referenzgas verwendet wird, ist es nicht erforderlich, ein spezielles Referenzgas gesondert, wie beim konventionellen Sauerstoffanalysator, bereitzustellen. Außerdem wird, wenn im Probengas kein Sauerstoff enthalten ist, ein absolutes Nullsignal erhalten, so daß keine Nullpunktdrift auftritt.

Claims (2)

  1. Magnetischer Sauerstoffanalysator Priorität: 28. November 1984, Japan, Nr. 59-181531/84 (U) Patentansprüche 1. Magnetischer Sauerstoffanalysator, mit - zwei parallel zueinander liegenden Elektromagneten, die jeweils einen Spalt zur Bildung zweier gegenüberliegender Pole (7, 7' bzw. 8, 8') aufweisen und eine Magnetspule tragen, durch die ein magnetisches Feld zwischen den Polen erzeugbar ist, - einer eine Probengas- und eine Referenzgasleitung enthaltenden Einrichtung zur Zuführung eines Probengases und eines gegenüber dem Probengas eine andere magnetische Suszeptibilität aufweisenden Refernezgases in die Räume zwischen den Polen, und mit - einer Meßeinrichtung (9), durch die der Sauerstoffgehalt im Probengas aufgrund eines Grenzflächendrucks be- stimmbar ist, der sich aufgrund der Differenz der magnetischen Suszeptibilitäten einstellt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Probengasleitung (a) zur Zuführung des Probengases mit einer Abzweigleitung (d) verbunden ist, in der eine sauerstoffselektiv durchlässige Membran (16) angeordnet ist, und daß als Referenzgas das Gas verwendbar ist, das die sauerstoffselektiv durchlässige Membran (16) passiert hat.
  2. 2. Magnetischer Sauerstoffanalysator nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die sauerstoffselektiv durchlässige Membran (16) eine Silicon- bzw. Silicium-Gummi-Membran ist.
DE19853541341 1984-11-28 1985-11-22 Magnetischer sauerstoffanalysator Granted DE3541341A1 (de)

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JP18153184U JPH028209Y2 (de) 1984-11-28 1984-11-28

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US7752886B2 (en) * 2006-03-29 2010-07-13 General Electric Company Measuring gas components together with a paramagnetic gas

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
P.PROFOS, Handbuch d. Ind. Messtechnik, 3. Aufl., Essen, 1984, Vulkanverlag, S. 741-745 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7752886B2 (en) * 2006-03-29 2010-07-13 General Electric Company Measuring gas components together with a paramagnetic gas

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