DE356392C

DE356392C - Device for displaying explosive gas mixtures by means of a Wheatstone bridge exposed with all of its branches to the gas mixture

Info

Publication number: DE356392C
Application number: DEH76782D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1919-04-18
Filing date: 1919-04-18
Publication date: 1922-07-22

Description

Vorrichtung zum Anzeigen explosibler Gasgemische mittels einer mit ihren sämtlichen Zweigen dem Gasgemisch ausgesetzten Wheatstoneschen Brücke. Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere Ausbildung der durch Patent 304796 geschützten Vorrichtung zum Anzeigen von explosiblen Gasen oder Gasgemischen mit einer Wheatstoneschen Brückenanordnung, in der ein Zweig oder zwei diametral gegenüberliegende Zweige nur schwach mit Strom belastet sind, während die beiden anderen Zweige aus stark strombelasteten Drähten geringen Querschnitts bestehen. Letztere haben also einen hohen Temperaturkoeffizienten, und sie ändern beim Auftreten verschiedener Gase oder Gasgemische infolge deren verschiedener Wärmeleitungsvermögen ihren Widerstand, s:) daß das Anzeigeinstrutnent der Brücke ausschlägt. Um zu verhindern, daß nach Abgleichung der Wheatstoneschen Brücke auch in reinen Luftgemischen Ausschläge des Anzeigeinstrumentes erfolgen, die lediglich durch äußere Temperaturveränderungen, also nicht durch den Einfluß des WärmeleitungsvermÖgens eines Gases oder Gasgemisches hervorgerufen werden, wird nach Patent 304796 den beiden schwach stroinbelasteten Brückenzweigen, die aus anderem Material wie die stark -strombelasteten Zweige bestehen, durch zusätzliche Einschaltung von Drahtwindungen aus anderein Material ein Temperaturkoeffizient verliehen, der demjenigen der vom Gas beeinflußten stark stronibelasteten Zweige gleich ist.Device for displaying explosive gas mixtures by means of a Wheatstone bridge exposed to the gas mixture with all of its branches. The invention relates to a further embodiment of the device protected by patent 304796 for displaying explosive gases or gas mixtures with a Wheatstone bridge arrangement, in which one branch or two diametrically opposite branches are only lightly loaded with current, while the other two branches are heavily loaded with current There are wires of small cross-section. The latter therefore have a high temperature coefficient, and they change their resistance when different gases or gas mixtures occur due to their different thermal conductivity, so that the display instrument of the bridge deflects. In order to prevent that, after the Wheatstone bridge has been adjusted, even in pure air mixtures, deflections of the display instrument occur which are only caused by external temperature changes, i.e. not by the influence of the thermal conductivity of a gas or gas mixture, according to patent 304796 the two bridge branches, which are weakly contaminated with styno, are the consist of a different material such as the branches that are heavily loaded with currents, a temperature coefficient that is equal to that of the branches affected by the gas that is heavily loaded with currents is given by the additional inclusion of wire windings made of different material.

Die Erfindung bezweckt nun, die gleiche Wirkung wie das Hauptpatent, nämlich möglichste Ausschaltung des störenden Einflusses von Änderungen in der Raumtemperatur auf die Angaben des Anzeigeinstrumentes, in einfacherer Weise zu erzielen. Zu diesem Zwecke werden die beiden schwach strombelasteten Brückenzweige oder Abgleichwiderstände aus demselben Material oder einem Material mit demselben Temperaturkoeffizienten wie die beiden stark strombelasteten Brückenzweige hergestellt und gegen die letzteren in Widerstand und Querschnitt so abgeglichen, daß die in den Zweigen der Brücke durch den elektrischen Strom erzeugte Wärme sich, gleichmäßig mit den äußeren Temperaturen ändert. Auf diese Weise werden also die bei dem Hauptpatent erforderlichen zusätzlichen Drahtwindungen entbehrlich, und die gesamte Vorrichtung wird bei gleicher Empfindlichkeit erheblich einfacher.The invention now aims to have the same effect as the main patent, namely, as far as possible elimination of the disruptive influence of changes in room temperature on the information of the display instrument to achieve in a simpler way. To this The two bridge branches or balancing resistors with a low current load are used for this purpose made of the same material or a material with the same temperature coefficient how the two heavily loaded bridge branches and against the latter so balanced in resistance and cross-section that those in the branches of the bridge The heat generated by the electric current is uniform with the external temperatures changes. In this way, the additional required in the main patent Windings of wire are unnecessary, and the entire device is with the same sensitivity considerably easier.

Eine beispielsweise Ausführungsforrn der vorliegenden Vorrichtung ist auf der Zeichnung dargestellt. Dieselbe besteht ebenfalls wie diejenige nach dem Patent 304796 aus den beiden stark strombelasteten Leitern kleinen Querschnitts i und --, welche in einem Zweig oder in zwei diametral gegenüberliegenden Zweigen einer an einer konstanten Spannung liegenden, von der an Punkten 7 und 8 angeschlossenen Stromquelle i i gespeisten Wfieatst#oneschen Brücke angeordnet sind, und welche am best-en aus einem Metall von verhältnismäßig schlechtem elektrischen Leitungsvermögen und hohem Temperaturkoeffizienten, wie z. B. Nickel, Eisen, Blei, Pla,tin usw., 'bestehen. Während aber bei dem Patent 304796 die beiden anderen schwach strombelasteten bzw. schwach- erhitzten Brückenzweige oder Abgleichwiderstände 4 und 6 aus einem anderen Material von sehr hohem elektrischen Widerstand, aber mit sehr geringem Temperaturkoeffizienten, wie z. B. Manganin, Nickelin usw., bestehen, werden die Brücl,enzweige 4 und 6 gemäß der Erfindung aus demselben Material oder aus einem Material mit dem gleichen Tempera:turkoeffizienten wie die stark stromklasteten Zweige i und 2, also entsprechend aus Nickel, Eisen, Blei, Platin usw. hergestellt, so daß also die zusätzlichen Dralltwindungen 3 und. 5 des Hauptpatentes fortfallen können. Um zu erreichen, daß die Ohmschen Widerstände der einzelnen Zweigle in dem gleichen #`erhältnis zu den äußeren Temperaturänderungen größer oder kleiner werden, ohne das elektrische Gleichgewicht der Brückenanordnung zu stören, wird der elektrische Widerstand sowie der Querschnitt der Drähte, aus welchen die Abgleichwidlerstän& 4 und 6 ;hergestellt sind, in ein solches, bestimmtes Verhältnis zu dem Widerstand und dem Querschnitt der beiden stark strombelasteten Zweige gebracht, daß die durch den elektrischen Strom erzeugte Wärme in allen Zweigen der Brücke gleichmäßig mit den äußeren Temperaturänderungen zu- oder a1)iiehmen Diese Abstimmung von Widerstand riluß.An example embodiment of the present device is shown in the drawing. Like that according to patent 304796, it also consists of the two highly current-loaded conductors of small cross-section i and -, which are fed in one branch or in two diametrically opposite branches of a constant voltage from the current source ii connected to points 7 and 8 Wfieatst #one bridge are arranged, and which are best made of a metal of relatively poor electrical conductivity and high temperature coefficient, such as. B. nickel, iron, lead, platinum, etc., 'consist. However, while in patent 304796 the other two slightly current-loaded or slightly heated bridge branches or balancing resistors 4 and 6 made of a different material of very high electrical resistance, but with very low temperature coefficients, such as B. Manganin, Nickelin, etc. exist, the bridge, branches 4 and 6 according to the invention are made of the same material or of a material with the same temperature: ture coefficients as the heavily current-loaded branches i and 2, i.e. accordingly made of nickel, iron, Lead, platinum, etc. produced, so that the additional twist turns 3 and. 5 of the main patent can be omitted. In order to ensure that the ohmic resistances of the individual branches increase or decrease in the same proportion to the external temperature changes without disturbing the electrical equilibrium of the bridge arrangement, the electrical resistance and the cross-section of the wires from which the balancing resistors are made are determined and 6 ; are made in such a certain relationship to the resistance and the cross-section of the two branches heavily loaded with current that the heat generated by the electric current increases or increases evenly in all branches of the bridge with the external temperature changes Vote of resistance russian.

und Querschnitt der einzelnen Zweige wird ain 7 weckmäßigsten empirisch vorgenommen.and cross section of each branch is made empirically ain 7 weckmäßigsten.

Die Wi[rkungsweise &r Vorrichtung ist folgende: Angenommen die Brückerjanordnung ist so abgestimmt, daß der Ausschlag des Anzeigeinstrumentes 1:2 in Luft gleich Null ist. Tritt lun an die Stelle von Luft ein Gas oder Gasgemisch- von anderer Wärmeleitfähigkeit, so ändern sich die Temperatur und damit der ')hmsche Widerstand der dünnen, stark !-.trolii,belasteten und erhitzten Zweige i und 2-in viel stärkerem Maße, als es bei den d'ickeren, schwach belasteten und erwärmten Zweigen 4 und 6 der Fall ist. Hierdürchl wird das Gleichgewicht der Brückenanordnung gestört, tind es erfolgt infolgedessen ein Ausschlag des Anzeigeinstrumentes 12.The operating mode of the device is as follows: Assuming the bridge arrangement is adjusted so that the deflection of the display instrument 1: 2 in air is equal to zero. If, instead of air, a gas or gas mixture - with a different thermal conductivity - changes the temperature and with it the high resistance of the thin, strongly! -. Trolii, loaded and heated branches i and 2 - to a much greater extent than is the case with the thicker, slightly stressed and warmed branches 4 and 6 . As a result, the equilibrium of the bridge arrangement is disturbed and, as a result, the display instrument 12 deflects.

Anderseits kann, wenn sich lediglich die Außentemperatur der Luft ändert, hier-durch keine Störung des Gleichgewichts und infotgedessen auch kein Ausschlag des Anzeigeinstrumentes i? erfolgen, weil die Zweige i, 2, 4 und! 6 den gleichen Temperaturkoeffizien-ten besitzen und die Querschnitte und elektrischen Widerstände der Zweige 4 und 6 zu den Querschnitten und elektrischen Widerständen der Zweige i und 2 so gewählt sind, daß sich die dfurch dien elektrischen Strom erzeugte Wärme sämtlicher Zweige bei einer Änderung der Außentemperatur gleichmäßig ändert.On the other hand, if only the outside temperature of the air changes, there can be no disturbance of the equilibrium and consequently no deflection of the display instrument i? occur because the branches i, 2, 4 and! 6 have the same temperature coefficient and the cross-sections and electrical resistances of branches 4 and 6 to the cross-sections and electrical resistances of branches i and 2 are chosen so that the heat generated by the electric current of all branches is uniform when the outside temperature changes changes.

Claims

PATENT-ANSPRUCII: Device according to patent 304796 for displaying explosive gas mixtures by means of a Wheatstone bridge which is exposed with all of its branches to the gas mixture, in which two diametrically opposed branches consist of wires, heavily loaded with current, of small cross-section and high temperature coefficient, while are the wires of the other two branches of the same tempera rkoeffizienten 'only very lightly loaded the current, dhdurch in that dlie cross sections and resisters! e of the power-loaded wires (1, 2) and the cross-sections and resistances of the existing of the same material, wires (4, 6) which are lightly loaded with current are in such a relationship that the heat generated by the electric current changes uniformly with the external temperatures in all four branches of the bridge.