Anordnung zum messen eines Elektrolytwiderstandes unter Verwendung
eines Elektrolytvergleichswiderstandes in Brückenschaltung. -Die Erfindung bezieht
sich auf solche Anordnungen zum Messen eines. Elektrolytwiderstandes_, bei denen
der zu messende Widerstand mit einem zweiten bekannten Elektrolytwiderstand verglichen
wird.Arrangement for measuring an electrolyte resistance using
an electrolyte comparison resistor in a bridge circuit. -The invention relates
refer to such arrangements for measuring a. Electrolyte resistance, where
the resistance to be measured is compared with a second known electrolyte resistance
will.
Gemäß der Erfindung wird als Stromquelle für eine derartige Meßanordnung
Gleichstrom verwendet. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß die dabei auftretenden
Meßfehler weit unterhalb derjenigen Grenzen bleiben, die man bisher für die Gleichstrommessung
von Elektrolyten für gegeben hielt. Die Erklärung dafür liegt wahrscheinlich in
Folgendem: Der an einem Meßinstrument gemessene, scheinbare Widerstand eines Elektrolyten
setzt sich aus folgenden drei Teilen zusammen: Erstens aus dem wirklichen Ohmschen
Widerstand der gemessenen Flüssigkeitssäule, zweitens aus einem scheinbaren Widerstand,
welcher von der Polarisationsspannung herrührt, und drittens aus einer Vergrößerung
des Ohmschen Widerstandes durch die Bildung von Gasblasen an der Oberfläche der
Elektrode. Wenn bei einer Messung des Widerstandes eines Elektrolyten der Widerstand
z. B. nur aus Stromstärke und Spannungsabfall bestimmt wird, dann wird die Summe
aller drei Teilwiderstände gemessen. Da das Verhältnis der zusätzlichen Widerstände
zu dem Ohmschen Widerstand aber unter Umständen recht beträchtliche Werte annehmen
kann, sind die Fehler einer solchen Messung naturgemäß recht bedeutend. Die Fehler
gehen in dem Augenblick wesentlich zurück, wo mit Hilfe der Wheatstoneschen Brücke
gemessen wird und als Vergleichswiderstand ein Elektrolytw-iderstand verwendet wird.
In diesem Fall kann nämlich die Polarisationsspannung des . Vergleichselektrolyten
fast genau auf der gleichen Höhe gehalten werden wie die des zu messenden Elektrolyten,
so daß die eine Fehlerquelle praktisch ausscheidet. Da nun bei einer Messung nach
der Nullmethode beide Widerstände von gleichstarken Strömen durchflossen werden,
so kann bei gleichmäßiger Anordnung der Elektroden auch angenommen werden, daß die
Bildung von Gasblasen ungefähr gleichmäßig verläuft. Dadurch wird auch die zweite
Fehlerquelle auf ein Bruchteil ihrer sonstigen Größe zurückgeführt. Versuche haben
gezeigt, daß sich die Ergebnisse der Gleichstrommessung fast genau mit denen der
Wechselstrommessung decken.According to the invention, as a power source for such a measuring arrangement
Direct current used. It has been found that the occurring
Measurement errors remain far below those limits that have hitherto been used for direct current measurement
of electrolytes taken for granted. The explanation for this probably lies in
Following: The apparent resistance of an electrolyte measured on a measuring instrument
consists of the following three parts: First, the real Ohm
Resistance of the measured column of liquid, secondly from an apparent resistance,
which arises from the polarization voltage, and thirdly from an enlargement
the ohmic resistance due to the formation of gas bubbles on the surface of the
Electrode. When when measuring the resistance of an electrolyte the resistance
z. B. is only determined from current strength and voltage drop, then the sum
of all three partial resistances measured. As the ratio of the additional resistances
for the ohmic resistance, however, can assume quite considerable values under certain circumstances
can, the errors of such a measurement are naturally quite significant. The mistakes
go back substantially at the moment where with the help of the Wheatstone Bridge
is measured and an electrolyte resistor is used as a comparison resistor.
In this case, the polarization voltage of the. Comparative electrolyte
be kept almost exactly at the same level as that of the electrolyte to be measured,
so that one source of error is practically eliminated. Since now after a measurement
the zero method both resistors are traversed by currents of equal strength,
so it can also be assumed with a uniform arrangement of the electrodes that the
Formation of gas bubbles proceeds roughly evenly. This will also make the second
Source of error traced back to a fraction of its other size. Have attempts
showed that the results of the direct current measurement are almost exactly the same as those of the
Cover AC current measurement.
Zur Verbesserung der Meßresultate trägt wesentlich die Wahl einer
höheren Gleichstromspannung bei. Dieser gegenüber ist nämlich die Polarisationsspannung
so gering, daß Unterschiede in den Polarisationsspannungen der beiden Elektrolyten
nicht mehr in das Gewicht fallen. Man wird also vorteilhaft
eine
Gleichstromspannung von 5o Volt und darüber wählen.To improve the measurement results, the choice of one is essential
higher DC voltage. Opposite this is the polarization voltage
so small that differences in the polarization voltages of the two electrolytes
no longer fall into the weight. So one becomes advantageous
one
Select a direct current voltage of 5o volts and above.
Die Ergebnisse- der Messung mit Gleichstrom gemäß der Erfindung lassen
sich zu derselben Genauigkeit wid die von Wechselstrommessungen bringen, wenn man
die an sich immer noch vorhandene Fehlerquelle, nämlich die Bildung einer Gasschicht
auf der Elektrode verhindert. Das geschieht gemäß der Erfindung dadurch, daß beide
Elektrolyten bewegt werden, so daß die an den Elektroden vorbeistreichende Flüssigkeit
die sich bildenden Gasbläschen mitnimmt und dadurch die Elektrodenfläche praktisch
gasfrei hält.Leave the results - the measurement with direct current according to the invention
will bring you to the same accuracy that of AC measurements if you
the source of error that is still present, namely the formation of a gas layer
prevented on the electrode. This is done according to the invention in that both
Electrolytes are moved so that the liquid sweeps past the electrodes
takes the gas bubbles that form with it, making the electrode surface practical
keeps gas-free.
Die Anordnung gemäß der Erfindung ist besonders -geeignet für solche
Stellen, an denen nur Gleichstrom zur Verfügung steht, z. B. zum Messen des Salzgehaltes
für das Speisewasser von Dampfkesseln. Dabei ergibt sich auch gleich noch der Vorteil,
daß man die zu messende Flüssigkeitssäule nicht besonders zu bewegen braucht, wenn
man das Speisewasser durch ein Rohr führt, innerhalb dessen eine zu messende Flüssigkeitssäule
durch zwei z. B. rohrförmige Elektroden abgegriffen wird.The arrangement according to the invention is particularly suitable for such
Places where only direct current is available, e.g. B. to measure the salinity
for the feed water of steam boilers. This also has the advantage of
that you do not need to move the liquid column to be measured particularly if
the feed water is passed through a pipe, inside which a column of liquid to be measured
by two z. B. tubular electrodes is tapped.