DE386908C - Verfahren zur Messung des Kohlenoxydgehalts und Kohlendioxyd- (Kohlensaeure-) Gehalts von Rauchgasen vermittels gleicher Vorrichtungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Messung des Kohlenoxydgehalts und Kohlendioxyd- (Kohlensäure-) Gehalts von Rauchgasen vermittels gleicher Vorrichtungen. Es ist bekannt, den Kohlendioxyd- bzw. Kohlensäuregehalt von Rauchgasen dadurch zu messen, daß man die Rauchgase an einem elektrisch geheizten - Meßdraht vorbeiführt, dessen elektrischer Widerstand gemessen wird. Der Unterschied der Wärmeleitfähigkeit der Kohlensäure und der der Luft verursacht bei verschiedenem Kohlensäuregehalt eine verschieden starke Wärmeableitung. Diese verändert die Temperatur des Meßdrahtes und damit seinen elektrischen Widerstand. Es ist auch bekannt, daß man den Gehalt an entzündbaren Gasen dadurch messen kann, daß man sie an einem Draht vorbeiführt, der so stark elektrisch erhitzt ist, daß die entzündbaren Gase verbrennen. Die hierdurch erzeugte Temperaturerhöhung erhöht ebenfalls seinen elektrischen Widerstand.
• Durch das Verfahren gemäß der Erfindung sollen zur Messung des Kohlensäuregehalts sowohl wie zur Messung des Kohlenoxydgehalts die gleichen Apparate verwendbar gemacht werden, dadurch, daß man im ersteren Falle den Meßdraht nur schwach, im zweiten Falle dagegen so stark erhitzt, daß das Kohlenoxyd zu Kohlendioxyd (Kohlensäure) verbrennt. Die Widerstandsänderung, die infolge der Verbrennung des Kohlenoxyds eintritt, ist nämlich, wie die vorgenommener Versuche ergeben haben, so erheblich überwiegend, daß die Widerstandsänderung, die durch den Kohlendioxyd (Kohlensäure-) Gehalt hervorgerufen wird, dagegen in den Hintergrund tritt. Besonders vorteilhaft eist hierbei, daß die Wärmeleitfähigkeit von Luft und Kohlensäure von der Temperatur abhängig ist, und zwar wird ihr Unterschied bei höherer Temperatur immer geringer. Man braucht also den Meßdraht nur bis zur Verbrennungstemperatur des Kohlenoxyds zu erhitzen, um den Einfluß des Kohlensäuregehalts auf die Messung so weit herabzusetzen, daß er die Messung des Kohlenoxydgehalts praktisch nicht mehr beeinträchtigt.
• Ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung des Verfahrens ist in Abb. i der Zeichnung dargestellt. Durch die Öffnungen i und 2 werden in bekannter Weise die Rauchgase an einem Meßdraht 3 vorbeigeführt. Ein zweiter Meßdraht q. liegt in bekannter Weise in einer abgeschlossenen Meßkämmer, die mit Luft gefüllt ist. Die beiden Meßdrähte bilden mit den Widerständen 5 und 6 eine Wheatstonesche Brücke. Der Heiz- und Meßstrom wird durch die Batterie 7 geliefert. Die Widerstandsänderung kann am Galvanometer 8 abgelesen werden. Durch einen Schalter 9 kann die Spannung des Heiz-und Meßstroines verändert werden. Bei der gezeichneten Stellung des Schalters 9 ist dieser Strom nur gering. Eine Verbrennung von Kohlenoxyd findet bei (ler mäßigen Erwärmung des Meßdrahtes 3 nicht statt, so daß am Galvanometer 8 nur der Kohlensäuregehalt angezeigt wird. Wird der Schalter in die andere Stellung umgelegt, so ist der Heiz- und Meßstrom erheblich größer. Die Temperatur der lIeßdrälite steigt so hoch, daß das Kohlenoxyd in Gegenwart voll Sauerstoff am Meßdraht 3 verbrennt, und die hierdurch erzeugte weitere Erwärmung und Steigerung seines Widerstandes erzeugt im Galvanometer 8 einen erheblich größeren Ausschlag, welcher dem Kohlenoxydgehalt entspricht. Der viel geringere Ausschlag infolge des Kohlensäuregehalts kann vernachlässigt werden um so mehr, als er bei der jetzt am Meßdraht 3 herrschenden hohen Temperatur geringer ist als im ersten Falle. Man kann ein Galvanometer 8 mit zwei verschiedenen Skalen verwenden, man kann aber auch zwei Meßinstrumente verwenden, von denen das eine zur Messung des Kohlensäuregehalts, das andere zur Messung des Kohlenoxyds dient.
• Ein zweites Ausführtuigsbeispiel zeigt Abb.2. An Stelle der beiden konstanten lViderstände 5 und 6 sind hier ebenfalls zwei Meßdrähte verwendet, «-as lediglich den Zweck hat, die Empfindlichkeit der Widerstandsmessung zu erhöhen. Die beiden Meßdrähte i i und 12 liegen in ruhender Luft. An den beiden Meßdrähten 13 und 14 streicht je ein Zweigstrom der Rauchgase vorbei, die durch den mittleren Kanal 15 hindurchgeleitet werden. Durch die Bohrungen 16 und 17 ist der Kanal 15 mit den Meßkannnern 13 und 14 verbunden. Die Drähte i i und 13 bilden zwei gegenüberliegende Zweige der Wheatstoneschen Brücke, die Drähte 12 und 14 die beiden andern. Der Kohlensäuregehalt wird am Galvanometer 18, der Kohlenoxydgehalt an dem weniger empfindlichen Galvanometer i9 abgelesen. Bei der Kohlensäureinessung liefert die Batterie 2o den Heiz- und Meßstrom. Soll dagegen der Kohlenoxydgehalt gemessen werden, so wird durch den Schalter 21 der von der Batterie 2o gelieferte Gleichstrom durch einen Wechselstrom überlagert, der stark genug ist, um die Meßdrähte 13 und 14 auf die erforderliche Verbrenmuvgstemperatur des Kohlenoxyds zu heizen. Dieser Wechselstrom beeinflußt das Gleichstromgalvanometer i9 nicht, so daß zur Widerstandsmessung auch bei der Kohlenoxydbestimmung lediglich der von der Batterie 20 gelieferte Gleichstrom dient. Dieser Strom kann zuverlässig konstant gehalten werden, so daß die Genauigkeit der Messungen von zufälligen Spannungsschwankungen des Ortsnetzes nicht beeinflußt werden kann. Der fdeizstrom dagegen wird einfacher und billiger dem Ortsnetz durch einen Transformator 22 entnommen. Eingehende Versuche haben nämlich gezeigt, daß die Höhe der Temperatur der 'Meßdrähte 13 und 14 oberhalb bestimmter Grenzen auf die Messungsergebnisse keinen wesentlichen Einfluß mehr hat, so daß die Spannungsschwankungen. die in einem Ortsnetz unvermeidlich sind, nicht störend wirken. Uni die Widerstandsänderung, die durch die Verbrennung des Kohlenoxyds entsteht, voll auszunutzen, empfiehlt es sich, die Geschwindigkeit der Rauchgase in den Meßkammern höher zu bemessen als bei Messung des Kohlendioxyds (Kohlensäure). Bei dieser muß die Geschwindigkeit in geringen Grenzen bleiben, damit die Wärmekapazität der Gase die Messungsergebnisse nicht störend beeinflußt.
• Natürlich bann man, anstatt einen einzigen Apparat abwechselnd zur Messung des Kohlensäuregehalts und des Kohlenoxydgehalts zu benutzen, zwei gleiche Apparate nebeneinander anordnen, von denen der eine dauernd die Kohlensäure, der andere dauernd das Kohlenoxyd anzeigt. Auch hierbei ist es ein erheblicher Vorteil für den Fabrikanten sowie wie für den Benutzer, Apparate gleicher Bauart verwenden zu können.

Claims (2)

1. PATENT-ANSPRETCIIE: i. Verfahren zur Messung des Kohlenoxydgehalts und des Kohlendioxyd-(Kohlensäure-) Gehalts von Rauchgasen vermittels gleicher Vorrichtungen, in denen die Rauchgase an einem elektrisch geheizten Meßdraht vorbeigeführt werden, dessen elektrischer Widerstand gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Messung des Kohlendioxyd- (Kohlensäure-) Gehalts der Meßdraht schwach, zwecks Messung des Kohlenoxy dgehalts dagegen so stark erhitzt wird, daß das Kohlenoxyd zu Kohlendioxyd verbrannt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung bis zur Verbrennungstemperatur des Kohlenoxyds mit Hilfe von Wechselstrom erfolgt, der den zur Messung dienenden Gleichstrom überlagert wird. -