DE3837816A1 - Vorrichtung zur messung der konzentration an paramagnetischen bestandteilen in gasgemischen - Google Patents

Vorrichtung zur messung der konzentration an paramagnetischen bestandteilen in gasgemischen

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbe­ griff des Anspruches 1. Sie betrifft auch eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 9.
Das Einheitliche der Erfindung ergibt sich aus der Feststellung, daß in beiden Fällen die Suszeptibilitäts­ differenz auf Grund der magnetischen Wirkung in einem Meßspalt eines magnetischen Kreises gemessen wird, daß ferner in beiden Fällen ein Modulationseffekt durch einen Erreger­ wechselstrom der Frequenz f₀ erzeugt wird und daß schließ­ lich in beiden Fällen ein Meßsignal der doppelten Frequenz 2 f₀ gemessen wird. Darüber hinaus ist beiden Systemen ge­ meinsam, daß in den nichtpolarisierten Systemen, die durch den Erregerstrom erzeugte Wirkung von der Stromrichtung unabhängig ist. Die Vorteile, die sich hierbei für beide Systeme ergeben, nämlich die Beseitigung oder zumindest die ganz wesentliche Reduzierung einer Störmodulation durch ein Signal der Erregerfrequenz, sind ebenfalls gleicher Natur und gleichen Ursprungs.
Hinsichtlich des Standes der Technik sei im allgemeinen hingewiesen auf den Band II "Messen, Steuern und Regeln in der Chemischen Technik" 3. Aufl., Springer Vlg, 2. Kap. (Seiten 71-94, insbesondere die Seiten 89-91). Ferner sei im besonderen hingewiesen auf die folgenden Druckschriften:
  • 1. DP 10 79 859
  • 2. US-Patent Nr. 30 49 665
  • 3. OS-DE 33 13 537 A1
  • 4. Chemie-Ing. Technik, Heft 19 (1968), Seiten 947-951
  • 5. DBP 11 49 187
  • 6. DP 16 48 924
  • 7. Dechema-Monographie Band 67/1971, Seiten 231-243
  • 8. Firmenprospekt Magnos 4G (August 1985/ 21-1.20)
  • 9. Deutsche Patentanmeldung P 36 42 912.0
In den Druckschriften 1-8 werden Meßvorrichtungen be­ schrieben, die nach zwei unterschiedlichen Methoden arbei­ ten. Bei der ersten Methode (Druckschriften 1-3), im fol­ genden als Wechselfüllungsmodulation bezeichnet, werden in den Meßspalt eines magnetischen Kreises periodisch ab­ wechselnd Meß- bzw. Vergleichsgas eingeleitet und der hierdurch entstehende magnetische Wechselfluß (als Maß für die Suszeptibilitätsdifferenz zwischen Meß- und Vergleichs­ gas) gemessen. Bei der zweiten Methode (Druckschriften 4-8), der magnetopneumatischen Modulation, wird dem Meßspalt eines wechselflußerregten Magnetkreises Meß- bzw. Vergleichs­ gas zugeführt und der zwischen den beiden Gasen im Wech­ selfeld entstehende Wechseldruck (als Maß für die Sus­ zeptibilitätsdifferenz) gemessen.
Bei allen bekannten nach einer dieser beiden Methoden arbeitenden Vorrichtungen (z.B. nach Druckschrift 3, beim Oxymat 3 von Siemens oder beim Magnos 4 von Hartmann & Braun) ist die Modulationsfrequenz (Frequenz der Wechselfüllung bzw. Frequenz des magnetischen Wechselfeldes) gleich der Meßfrequenz. Dabei wirkt sich bei beiden Methoden als sehr ungünstig aus, daß die Mittel zur Erzeugung der Modulation auf die Meßeinrichtung einwirken (Störmodulation). Wie und in welcher Weise dies geschieht wird weiter unten darge­ legt. Diese ungünstige Situation ist u.a. aus zwei wesent­ lichen Gründen nachteilig.
  • 1. Da die Störmodulation die gleiche Frequenz wie die Nutzmodulation besitzt, ist die Ausschaltung der Störmodulation mit elektronischen Mitteln nicht oder nur sehr unzulänglich möglich.
  • 2. Wenn, was im allgemeinen der Fall ist, die Phasenlage von Nutz- zu Störmodulation ungleich 90° oder schwan­ kend ist, so läßt sie sich prinzipiell nicht mit elek­ tronischen Mitteln ausschalten.
Diese Fakten sind deshalb so nachteilig, weil das Verhältnis von Modulationsleistung zur Meßleistung im allgemeinen sehr groß ist (ca. 108 bis 1012). Die Störmodulation kann erfolgen z.B. über magnetische Streufelder, elektrische Streufelder über Koppelkapazitäten oder über Kriechströme. Zum Ausschalten der Störmodulation sind daher sorgfältige Abschirmmaßnahmen (elektrische oder magnetische) oder hochwertige Isolations- und Leitungsführungsmaßnahmen oder andere aufwendige Maßnahmen erforderlich. Die erfindungs­ gemäße Anordnung überwindet die genannten Schwierigkeiten, indem sie - wie unten dargelegt - dafür sorgt, daß die Meß­ frequenz, d.h. die Frequenz des nachzuweisenden Effektes, doppelt so groß ist wie die Frequenz des zuzuführenden elektrischen Modulationsstromes. Dadurch wird es möglich, die Störmodulation durch elektrische Mittel auszuschalten. Als solche Mittel kommen in Frage, auf die Meßfrequenz abgestimmte Bandfilter oder von der verdoppelten Modulations­ frequenz gesteuerte phasenrichtige Gleichrichter (Lockin- Verstärker/ 2f-Mode).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei den in den Druckschriften 1-8 beispielhaft vorgestellten An­ ordnungen eine Störmodulation durch den Erregerwechselstrom auf den zu nutzenden Meßeffekt zu vermeiden oder zumindest ganz wesentlich zu reduzieren. Die Aufgabe wird gelöst gemäß den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 9.
Eine vorteilhafte Ausführung der Vorrichtung gemäß An­ spruch 1 bzw. 9 zeigen die Abb. 1-4.
Es zeigt
Abb. 1 Eine Anordnung nach der Wechselfüllungsmethode mit Wechselströmungsgeber, Magnetsystem und mit dop­ pelter Erregerfrequenz gesteuertem phasenrichtigem Gleichrichter.
Abb. 2 Eine Anordnung nach der Wechselfüllungsmethode mit einem gegenphasig modulierten und auf Resonanz abgestimmten Doppelmagnetsystem.
Abb. 3 Eine Anordnung nach der magnetopneumatischen Metho­ de mit einem auf Serienresonanz abgestimmten Mag­ netsystem.
Abb. 4 Eine Anordnung nach der magnetopneumatischen Methode mit einer Ableitung der zugeführten Gase aus dem Seitenbereich des Meßspaltes.
Die Abb. 1 zeigt eine Anordnung mit einem Wechselströ­ mungsgeber mit einem gleichstromerregten Magnetkreis mit einem ferromagnetischen Joch 1 und dem Meßspalt 2. Der Magnetkreis wird durch eine Spule von ca. 18 000 Windungen aus einer stabilisierten, brummfreien Gleichstromquelle U über einen Vorwiderstand R V mit Gleichstrom versorgt. Im etwa quadratischen Meßspalt 2 (2 cm2 Querschnitt, 0,05 cm Spaltlänge) wird dabei ein magnetisches Gleichfeld erzeugt. Dem Meßspalt 2 wird über die Drosseln E M bzw. E V mit den Leitungsstücken 4 und 5 Meßgas M und Vergleichsgas V zuge­ führt. Die Ableitung der Gase erfolgt über die Drosseln A M und A V . Die Leitungen 4 und 5 sind mit den beiden Seiten des zylindrischen Wechselströmungsgebers 6 verbunden. Dieser enthält in der Mittelebene die Membran 7, die, wie durch den Doppelpfeil angedeutet, zu periodischen Schwingungen, beispielsweise durch ein Magnetsystem, angeregt wird. Die Anregung der Membran zu erzwungenen Schwingungen er­ folgt im Beispiel über ein von einem nichtferromagneti­ schem Schutzrohr umschlossenes weichmagnetisches (nicht magnetisiertes) Stäbchen, das in der Mittelachse an der Membran angebracht ist. Das Schutzrohr wird von einer Spule umschlossen, durch die der Erregerstrom fließt. Da die Kraft auf die elastisch eingespannte Membran proportional dem Quadrat der Stromstärke des Erregerstromes ist, so folgt, daß bei einem sinusförmigen Wechselstrom der Frequenz f₀ wegen der Beziehung
(sin ω t)²=0,5 (1-cos 2 ω t)=0,5+0,5 · sin (2 ω t-π/2)
ω = 2π f = Kreisfrequenz, f = Frequenz, t = Zeit.
ein sinusförmiges Signal der doppelten Frequenz 2 f₀ im Meßspalt wirksam wird. Dieses kann bei entsprechender Filterung durch ein 2 f₀-Bandpaßfilter oder mit einem mit der Frequenz 2 f₀ gesteuerten phasenrichtigen Gleich­ richter (mit entsprechendem Phasenabgleich) gemessen werden. Das 2 f₀-Steuersignal kann aus der Erregerfrequenz f₀ durch Frequenzverdopplung gewonnen werden. Bei kommerziel­ len Lockin-Verstärkern ist diese Ansteuerungsart (als 2 f- Mode) einschließlich der Möglichkeit der Phasenwinkelop­ timierung in der Regel bereits vorhanden.Der sinusförmige Erregerwechselstrom i M von der Frequenz f₀ wird in dem Sinusgenerator (Wechselstromquelle) 8 erzeugt. Er liefert gleichzeitig das Steuersignal U St, das in der Frequenz­ verdoppelungsanordnung 9 in das Steuersignal U′ St der Fre­ quenz 2 f₀ umgewandelt wird und nach entsprechender Phasen­ winkelanpassung zur Steuerung des Verstärkers 10 mit phasen­ richtiger Ausgangsgleichrichtung verwendet wird. Das bei Wechselfüllung in der Spule 3 induzierte Wechselspannungs­ signal der Frequenz 2 f₀ wird über den Koppelkondensator C K dem Eingang des Verstärkers 10 zugeführt, dessen Ausgangs­ signal nach Verstärkung und Gleichrichtung am Anzeigein­ strument I als Suszeptibilitätsmaß abgelesen werden kann.
Der Vorteil dieser Anordnung ist offenkundig, denn magnetische Streufelder oder durch unzulängliche Leitungs­ führung entstehende Kriechströme, der Frequenz f₀ wirken sich auf die Anzeige am Instrument I nicht aus.
Es ist zwar vorteilhaft, aber keineswegs notwendig mit einem sinusförmigen Erregerwechselstrom zu arbeiten. Auch bei einem Wechselstrom, dessen Kurvenform (Strom- Zeitfunktion) punktsymmetrisch zum Nulldurchgang ist, tritt nur eine 2 f₀-Modulation (mit evtl. höheren harmonischen Frequenzen auf). Die Methode bleibt auch hier anwendbar. Aber selbst bei einem Erregerwechselstrom mit Gleichstrom­ anteil bleibt die Methode anwendbar. Es tritt dann zwar ei­ ne f₀-Modulation im Meßspalt neben der 2 f₀-Modulation auf. Allerdings wird die 2 f₀-Modulation bezogen auf den Effek­ tivwert des Erregerwechselstromes je nach dem Gleichstrom­ anteil kleiner.
Im Beispiel der Abb. 2 ist eine besonders vorteilhafte Erweiterung, der in Abb. 1 beschriebenen Anordnung in ver­ einfachter schematischer Darstellung wiedergegeben. Alle gasführenden Teile sind hier fortgelassen. Sie entsprechen ganz denen aus Abb. 1. In Abb. 2 sind zwei gleichartige Magnetsysteme vorhanden. Jedes entspricht für sich dem in Abb. 1 dargestellten. Elektrisch sind die Spulen 11 und 12 in Reihe geschaltet. Sie werden über eine wechselstrommäßig kurzgeschlossene (Kondensator C S ), niederohmige Gleichstrom­ quelle U mit dem zur Erzeugung des Magnetfeldes erforder­ lichen Gleichstrom beschickt. Die Meßspalte der Magnet­ systeme werden wie in Abb. 1 dargestellt durch einen Wech­ selströmungsgeber moduliert; und zwar durch zwei getrennte Geber gegenphasig. Die Differenz der über die Meßspalt­ modulation in den Spulen 11 und 12 induzierten Wechselspan­ nungen wird über den Koppelkondensator C K einem Lockin- Verstärker (LI) zugeführt. Beide Wechselströmungsgeber werden vom gleichen Erregerwechselstrom der Frequenz f₀ durchflossen. Von diesem Wechselstrom wird ein Steuersignal dem in 2-f-Mode betriebenen Lockin-Verstärker (LI) zur Steuerung zugeführt, d.h. es wird das Signal der Frequenz 2 f₀ gemessen. Wegen der gegenphasigen Modulation und der Differenzbildung der Signale in den Spulen ergibt sich am Verstärkereingang ein Summensignal, d.h. der Meßeffekt ist gegenüber Abb. 1 verdoppelt. Die Spulen 11 bzw. 12 bilden jede für sich mit dem parallel geschalteten Kondensator 13 bzw. 14 einen auf die Frequenz 2 f₀ abgestimmten Pa­ rallelresonanzkreis. Im vorliegenden Fall wird mit einer Frequenz f 0 von 10 Hz, d.h. einer Meßsignalfrequenz 2 f₀ von 20 Hz gearbeitet. Die Kreisgüte Q beträgt 10. Dies ergibt eine zehnfache Resonanzerhöhung des Meßsignals. Als Folge der Resonanzabstimmung stellt das System für sich bereits einen Bandpaß mit dem Q-Wert 10 dar (die Halbwerts­ breite beträgt 2 Hz). Hierdurch wird erreicht, daß Störfre­ quenzen, insbesondere die Frequenz f₀, bereits am Entstehungs­ ort des Signals ganz wesentlich unterdrückt werden. Aus diesem Grunde entspricht die Anordnung nach Abb. 2 schon in hohem Maße den im Hauptanspruch 1 formulierten Anforderungen, und sie dient bereits unmittelbar der Aussonderung der Nutz­ frequenz 2 f₀. Die Tatsache, daß bereits am Entstehungs­ ort des Meßsignals eine Bandfilterwirkung vorliegt, bringt den weiteren Vorteil, daß Störsignale auf dem Weg zum Meßverstärker nur noch sehr abgeschwächt zur Wirkung kommen. Die oben geschilderten Nachteile werden daher noch besser vermieden.
Es sei noch darauf verwiesen, daß in der Anordnung nach Abb. 1 die Beschickung des Magnetsystems mit Meß- und Ver­ gleichsgas auch in umgekehrter Richtung erfolgen kann. Meß- und Vergleichsgas werden dann durch A M und A V einge­ leitet und das Abströmen erfolgt über E M und E V .
Die vorteilhafte Wirkung der Erfindung (gemäß Anspruch 1-8) für die Wechselfüllungsmethode ist nicht beschränkt auf Wechselströmungsgeber, bei denen zwischen Erregerwechsel­ strom und erregender Kraft auf das elastische Bewegungs­ element ein quadratischer Zusammenhang besteht. Es genügt, daß ein nichtlinearer Zusammenhang besteht, z.B. die 2,5te oder 3. Potenz oder allgemein
P = const. × i M n
Dabei bedeuten P = antreibende Kraft; const. = eine Konstan­ te (Zahl mit angepaßter Dimension); i M = Erregerwechselstrom; n eine Zahl ungleich 1 im allgemeinen bei 2-3 liegend. Je nach dem Wert von n können auch andere Frequenzen als 2 f₀ (z.B. 3 f₀) zur Messung des Modulationseffektes heran­ gezogen werden. Diese Nichtbeschränkung auf den quadratischen Zusammenhang gilt auch für die nachfolgend vorgestellte magnetopneumatische Methode, z.B. wenn die quadratische Be­ ziehung zwischen Erregerstrom und magnetischer Flußdichte wegen der Nichtlinearität der Magnetisierungskurve für das ferromagnetische Joch nicht mehr gilt.
Eine vorteilhafte Ausführung der in Abb. 1 gezeigten Anordnung besteht noch darin, daß das zur Steuerung des Ver­ stärkers benötigte Steuersignal der Frequenz 2 f₀ dadurch erzeugt wird, daß das Bewegungselement des Modulators (Wechselströmungsgebers) z.B. magnetisch, elektrisch oder optisch abtastet und ein dem Bewegungsvorgang (z.B. der Membran) entsprechendes elektrisches Signal erzeugt wird. Mit diesem Signal erfolgt dann die phasenrichtige Steuerung des Demodulators. Diese Ausführung bringt den Vorteil, daß eine von der Meßgaszusammensetzung evtl.vorhandene Abhängigkeit der Phase zwischen Erregerstrom und Membranbewegung auf den Meßeffekt keinen Einfluß hat.
Diese vorteilhafte Wirkung kann aber auch erzielt werden, indem das Abtastsignal dazu benutzt wird, durch eine elek­ tronische Hilfssteuerung die Phasenlage der Membranbewegung (bzw. die Bewegung des Bewegungselementes) im Verhältnis zum Erregerwechselstrom konstant zu halten. Dann erfolgt die Verstärkersteuerung wieder wie in Abb. 1.
Eine analoge und ähnliche Wirkung läßt sich erzielen durch Abtastung des Pulsationsvorganges im Bereich der pulsierenden Gasströmung des Wechselströmungsgebers, z.B. mit einem Mikroströmungsfühler oder mit einem Wechseldruck­ fühler. Auch hier ist die Möglichkeit der genannten Nach­ laufsteuerung zur Stabilisierung der Phasenlage gegeben.
In der Abb. 3 wird eine erfindungsgemäße Ausführung für die magnetopneumatische Methode wiedergegeben. Der mag­ netische Kreis besteht aus dem Magnetjoch 21 mit dem Meß­ spalt 22 und der Erregerspule 23. Dem Meßspalt wird Meß- und Vergleichsgas über die Drosseln E M und E V zugeführt. Die Ableitung der Gase aus dem Meßspalt erfolgt über die Drossel A. Der Meßspalt ist beidseitig (M- bzw. V-Seite) über die Gasleitungen 25 und 26 mit dem Wechseldruckmesser 27 (z.B. einem Kondensatormikrophon oder einem Mikroströmungs­ fühler) verbunden. Die Wechselstromerregung des Magneten erfolgt aus einer zweckmäßig niederohmigen Wechselstromquel­ le U F (Frequenz f₀). Es ist vorteilhaft, wie in der Abb. 3 ausgeführt, die Spule 23 über einen Kondensator 24 mit dem Wechselstrom i F zu beschicken, wobei Spule und Kondensator als Serienresonanzkreis auf die Erregerfrequenz f₀ abge­ stimmt sind. Wegen der Resonanz ist dann der Wechselstrom­ widerstand im wesentlichen der Verlustwiderstand der Spule. Der im Meßspalt proportional zur Suszeptibilitätsdifferenz entstehende Wechseldruck ist dem Quadrat der magnetischen Wechselflußdichte proportional. Bei sinusförmigem Erreger­ strom beträgt - analog wie oben ausgeführt - die Frequenz des Wechseldrucksignals daher 2 f₀. Die Signalauswertung erfolgt über den Wechseldruckmesser 27, den Vorverstärker 28, das 2 f₀-Bandfilter 29, den Nachverstärker und Demodulator 30 und das Anzeigeinstrument 31. An Stelle des Bandfilters oder auch zusätzlich kann der Demodulator ein phasenrichti­ ger Gleichrichter (mit 2 f₀-Steuerung von der Erreger­ quelle U F aus) sein. Auch hier wird in analoger Weise zu den Erläuterungen bei der Wechselfüllung eine Störsignal­ übertragung von der Wechselstromquelle auf die Wechsel­ druckmessung vermieden. Hinzu kommt der Vorteil, daß die Erregerwechselspannung bei der halben Frequenz des modu­ lierten Signals (Wechseldruck) liegt. Dadurch werden die bei der Wechselfelderregung unvermeidbaren Verluste we­ sentlich herabgesetzt. Dies gilt im besonderen für die Wirbelstromverluste, welche mit dem Quadrat der Erreger­ frequenz zunehmen. Bei der Anordnung nach Abb. 3 kann auch eine Parallelschaltung des Kondensators 24 zur Spule 23 mit gleichem Vorteil verwendet werden. In diesem Fall muß die Stromquelle U F hochohmig sein, da der Wirkwiderstand des Parallelresonanzkreises hochohmig ist. Die Wirkver­ luste sind bei entsprechender Anpassung, wie bei der Serienresonanz, gering.
Die Abb. 4 gibt eine Variante der Abb. 3 wieder bei der die Ableitung der zugeführten Gase aus dem Seitenbereich des Meßspaltes 42, aus den Kanälen 44 und 45, erfolgt.
Das Abströmen erfolgt über die Drosseln A 1 und A 2, die Zu­ führung von Meß- und Vergleichsgas erfolgt über die Dros­ seln E 1 und E 2. Über die Gasleitungen 46 und 47 sind die Seitenbereiche des Meßspaltes 42 mit dem Wechseldruckempfänger 48 verbunden. Der Meßspalt 42 wird, wie ersichtlich, von einem nichtferromagnetischen Rahmen 43, in dem sich auch die Seitenkanäle 44 und 45 befinden, umschlossen. Dieser Rah­ men umschließt auch das ferromagnetische Joch 41. Die elektrischen Mittel Stromquelle, Spule, Verstärker etc. entsprechen denen von Abb. 3.
Abschließend seien nochmals die besonderen Vorteile der beschriebenen Doppelfrequenzmethode herausgestellt.Diese Methode ergibt für die Anordnung mit Wechselfüllung und für die magnetopneumatische Modulation den großen Vorteil, daß Störsignale von der Erregerwechselstromquelle, sowohl am Entstehungsort des Nutzsignals als auch bei der Weiter­ leitung dieses Signals wirksam unterdrückt werden. Dieser Vorteil fällt bei der Bemühung, zu kleineren Nachweiskon­ zentrationen an paramagnetischen Bestandteilen im Meßgas zu gelangen, ganz erheblich ins Gewicht. Darüber hinaus können wegen der unter sonst gleichen Bedingungen hal­ bierten Erregerfrequenz, die Wirkverluste insbesondere die Wirbelstromverluste, vergleichsweise sehr klein gehalten werden. Dies vermeidet u.a. unnötige und störende Verlust­ wärme und reduziert nochmals eine evtl. noch vorhandene Störmodulation durch den Erregerstrom auf das Meßsignal.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Messung des Konzentrationsunterschie­ des an paramagnetischen Bestandteilen zwischen zwei Gasen bzw. zwei Gasgemischen (einem Meßgas und einem Vergleichsgas) mit einem magnetischen Kreis mit einem Meßspalt, in den periodisch abwechselnd das Meßgas bzw. das Vergleichsgas eingebracht wird und bei dem die als Folge der periodischen Wechselfüllung erzeug­ te Kraftflußänderung gemessen wird und als Maß für den zu messenden Konzentrationsunterschied dient, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß ein periodisch schwingender Wechselströmungs­ geber (6) verwendet wird, bei dem die erregende Kraft (Antriebskraft) etwa dem Quadrat (oder einer höheren Potenz) des Erregerstromes bzw. der Erregerspannung proportional ist,
  • b) daß von dem dabei im Meßspalt (2) wirksam wer­ denden Signal, das Signal der doppelten Erreger­ frequenz (oder einer höheren harmonischen Funktion), zur Messung verwendet wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung des Wechselflußsignals bzw. der daraus resultierenden Wechselspannung an der Spule 3 ein Wech­ selspannungsverstärker mit einem Bandpaßfilter für die Meßfrequenz (gleich doppelte Erregerfrequenz) verwen­ det wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Meßspule (3) gelieferte Wechselspannung nach erfolgter Verstärkung einem von der doppelten Erregerfrequenz gesteuerten phasenrichtigen Gleichrichter zugeführt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Erregerwechselstrom verwendet wird, dessen Kurvenform (Amplituden-Zeitfunktion) punktsymmetrisch oder um eine halbe Periode verschoben spiegelsymmetrisch zum Nulldurchgang ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß ein sinusförmiger Wechselstrom verwendet wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3-5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zur phasenrichtigen Gleichrichtung benötigte Steuersignal (der doppelten Erregerfrequenz), dadurch erzeugt wird, daß das Bewegungselement des Wechselströmungsgebers (z.B. eine Membran) mit elek­ trischen, magnetischen oder optischen Mitteln abge­ tastet wird und daß das dabei gewonnene Abtastsignal als Steuersignal verwendet wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3-5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an einer oder zwei Stellen des Gasweges: "Wechselströmungsgeber - Meßspalt - Wechselströmungs­ geber" ein Strömungs- oder Druckfühler eingesetzt ist, der ein Signal erzeugt von der Frequenz der Pul­ sation der Gasströmung und daß dieses Signal als Steuersignal verwendet wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß ein aus der Reihenschaltung zweier zweck­ mäßig gleicher Magnetsysteme bestehendes Dop­ pelmagnetsystem verwendet wird,
  • b) daß die beiden Magnetsysteme durch zwei getrennte vom gleichen Erregerwechselstrom angetriebene Wechselströmungsgeber gegenphasig moduliert werden,
  • c) daß die Magnetsysteme durch Parallelschaltung eines Kondensators (13, 14) zu den Meßspulen (11, 12) als Parallelresonanzkreise auf die dop­ pelte Erregerfrequenz abgestimmt sind und
  • d) daß das Differenzsignal von der doppelten Er­ regerfrequenz der beiden Systeme gemessen wird.
9. Vorrichtung zur Messung des Konzentrationsunterschiedes an paramagnetischen Bestandteilen zwischen zwei Gasen bzw. zwei Gasgemischen, bestehend aus einem wechsel­ flußerregten magnetischen Kreis mit einem Meßspalt sowie Zuführungen für zuströmendes Meß- und Vergleichs­ gas und einer gemeinsamen Abführung oder auch zwei getrennten Abführungen für diese Gase mit ferner einer Wechseldruckdifferenzeinrichtung für den zwischen Meß- und Vergleichsgas entstehenden Differenzdruck, dadurch gekennzeichnet,daß aus den Meßsignalen der Wechseldruckdifferenzmeßeinrichtung mittels elektronischer Mittel das Signal der doppelten Erregerfrequenz aus­ gesondert wird und daß dieses Signal als Maß für den zu messenden Konzentrationsunterschied verwendet wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erregung des Magneten ein Wechselstrom mit einer zum Nulldurchgang punktsymmetrischen oder um eine Halbperiode verschoben, spiegelsymmetrischen Kurvenform verwendet wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein sinusförmiger Wechselstrom verwendet wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf die Erregerfrequenz abgestimmter Resonanz­ kreis (Serien- oder Parallelresonanz) verwendet wird.
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