DE468151C - Verfahren zur Messung von Vorgaengen in gaserfuellten Raeumen, welche sich auf hoher Temperatur befinden - Google Patents

Description

• Verfahren zur lWessung von Vorgängen in gaserfüllten Räumen, welche sich auf hoher Temperatur befinden Die Verfolgung von Vorgängen, die sich in glühenden Gasen abspielen, insbesondere die Messung und der Vergleich der Temperatur heißer Gase, bietet, wie bekannt, um so Crrößere Schwierigkeiten, je höher die Tem-.peraturen sind. über 1750' C (dem Schmelzpunkt des Platins) ist man vollkommen auf (las optische Pyrometer angewiesen, und auch bei Temperaturen, welche von dem Pt-Pt-Rh-Element beherrscht werden, hat man große Schwierigkeiten, diese Elemente vor den Wirkungen der Gase, welche sie umgeben, zu schützen, und erhält leicht Fehler durch Vertinreinigungen der Elemente.
• Das Verfahren nach vorliegender Erfindung überwindet diese Schwierigkeiten vollkommen und gestattet, bis zu beliebig hohen Temperaturen und von Temperaturen ab, welche man noch mit den üblichen Mitteln leicht messen kann (iioo' C#, mit den einfachsten Mitteln genaue Temperaturvergleichungen anzustellen; außerdem ist seine Empfindlichkeit allen bisher bekannten Methoden weit überlegen.
• Das Verfahren besteht in der Messung des zwischen zwei in gasgefüllten Räumen angebrachten Elektroden fließenden Stromes. Es hat sich dabei als zweckmäßig erwiesen, zur Erhöhung der Empfindlichkeit solche Spannungen an die Elektroden zu legen, bei denen noch keine Stoßionisation auftritt, Die Abb. i zeigt für einen besonderen Fall (Strornübergang zwischen zwei Wolfram-Elektroden in Stickstoff) die Stromspannungskurve, bei verschiedenen Temperaturen. Verfolgt man die punktiert eingezeichnete Linie, die für die Spannung zwei Volt gilt, so sieht man, daß sie die verschiedenen Streinspannungskurven in den Punkten a, b, c usw. schneidet. Es sind also dieses die Ströme, welche man beim Anlegen einer konstanten Spannung von zwei Volt bei Veränderung der Temperatur erhält. Man sieht, daß eine Temperaturveränderung von io' bei i65o' bereits- eine- Stromveränderung von 6o'/, bedingt, so daß es also möglich ist, unter konstanten Verhältnissen Temperaturmessungen bis zu einem Bruchteil eines Grades auszuführen.
• Kühlt man eine der Elektroden z. B. dadurch ab, daß man einen konstanten Gasstrorn auf sie leitet, oder daß man sie hohl ausbildet und von einer gekühlten Flüssigkeit oder einem gekühlten Gasstrom durchströmen läßt, so erhält man auch ohne angelegte Spannung Ströme zwischen den beiden Elektroden. In diesem Falle ist es möglich, die gemessenen Ströme als Maß für die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels zu verwenden.
• Um von äußeren Störungen frei zu sein, die durch fremde Felder o. dgl. kommen könnten, kann man die eine Elektrode - als Gefäß ausbilden und die andere durch sie umschließen lassen. Um die Temperatur an einem bestimmten Punkt eines Raumes zu messen, ist es zweckmäßig, die Zuführungen zu den beiden Elektroden auf dem Zuführungswege wesentlich weiter voneinander entfernt zu halten als an dem Punkt, an welchem die Temperatur gemessen werden soll. Es kann dies z. B. nach einer Anordnung gemäß Abb.:L> ausgeführt werden.
• Während man im allgemeinen die Elektroden aus Metall machen wird (bei hohen Temperaturen z. B. aus Platin, Molybdän oder Wolfram), -kann man, auch, wenn es sich darum handelt, die Temperatur in oxydierender Atmosphäre zu messen, Oxydelektroden (z. B. Zirkanoxyd mit Yttriumoxydzusatz [Nernstmassej) anwenden. Man kann auch, wenn man die Temperaturgrenze, bei der der Stromdurchgang durch das Gas beginnt, erniedrigen will, eine oder beide Elektroden mit einem stark Elektronen aussendenden Überzug, z. B. Calciumoxyd, bedecken.
• Die Empfindlichkeit der Messung ist, wie erwähnt, außerordentlich groß, da bei einer Temperaturänderung von ioo' die Stromstärke im Bereich zwischen 1300 und 18oo' C sich jeweils etwa verdoppelt, woraus hervorgeht, daß man mit Leichtigkeit Temperaturunterschiede von Bruchteilen eines Grades konstatieren kann. Wenn es sich darum handelt, _ genaue Konstanz der Angaben zu erzielen, wird es im allgemeinen zweckmäßig sein, den Raum, in welchem die Stromstärke gemessen wird, gegen das Eindringen von Dämpfen, Gasen u. dgl. zu schützen, was in sehr einfacherWeise dadurch geschehen kann, daß man die Elektroden mit einem langsamen Strom eines aus einem Vorratsbehälter entnommenen Gases bespült. Besonders vorteillhaft wird hierfür bei hohen Temperaturen Wasserstoff sein. In dem Falle extremer Genauigkeit wird man das äußere Elektrodengefäß gasdicht ausgestalten. Es ist für das Prinzip der Anordnung unwesentlich, ob die Gase sich auf Atmosphärendruck befinden oder in verdünntem oder verdichtetem Zustand.

Claims (1)

1.JA T E N' T A #N S l' k Ü C 11 le : i. Verfahren zur Messung von Vorgängen in gaserfüllten Räumen, welche sich auf hoher Temperatur befinden, insbesondere Messung und Vergleichung der Temperatur selbst, gekennzeichnet durch Messung des gegebenenfalls nach Anlegen einer Spannung entstehenden Stromes zwischen im heißen Raum einander gegenüberstehenden Elektroden. --. Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet -durch Anwendung einer so geringen Spannung an den Elektroden, daß keine Stoßionisation auftritt. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Erzielung des Stromüberganges notwendige Spannung durch Erhaltung der Elektroden auf verschiedener Temperatur erzeugt wird. 4. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Elektrode die andere in Gefäßform umschließt. 5. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden viel näher aneinanderstehen als die Zuleitungen. 6. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide Elektroden mit stark Elektronen emittieren#den Oxyden bedeckt sind. 7. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, insbesondere zur Messung sehr hoher Temperaturen in Räumen, die mit oxydierenden Gasen erfüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden aus leitenden Oxyden bestehen. 8. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Spülung mit Gasen beliebiger Art. g. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine konstante Gasfüllung des Gefäßes.