DE482372C

DE482372C - Device for measuring the electrical conductivity of a substance, especially a sugar solution

Info

Publication number: DE482372C
Application number: DEZ16992D
Authority: DE
Original assignee: KAREL SANDERA DR ING; ZENTRALVER DER TSCHECHOSLOWAKI
Current assignee: KAREL SANDERA DR ING; ZENTRALVER DER TSCHECHOSLOWAKI
Priority date: 1926-08-28
Filing date: 1927-08-27
Publication date: 1929-09-13

Description

Vorrichtung zum 1VIessen der elektrischen Leitfähigkeit eines Stoffes, insbesondere einer Zuckerlösung Die vorliegende Erfindung dient insbesondere der Bestimmung des Aschengehalts von Zuckerlösungen o. dgl. Die bekannten bisher zu diesem Zweck verwendeten Vorrichtungen beruhen darauf, die elektrische Leitfähigkeit derartiger Lösungen zu ermitteln, aus der dann Rückschlüsse auf den Aschengehalt des Zuckers o. dgl. gezogen werden können.Device for measuring the electrical conductivity of a substance, in particular a sugar solution. The present invention is particularly useful for Determination of the ash content of sugar solutions o. The like. The known so far too Devices used for this purpose rely on electrical conductivity to determine such solutions, from which conclusions can then be drawn about the ash content of sugar or the like. Can be drawn.

Um die für das Ablesen des Meßergebnisses richtige Einstellung der Vorrichtung ermitteln zu können, bediente man sich bisher akustischer Vorrichtungen, die bei Erreichen des Minimums an Tonstärke anzeigen, daß die einzelnen Teile der Meßvorrichtung ordnungsgemäß aufeinander abgestimmt sind. Derartige Einrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß das Tonminimum infolge der .in technischen Betrieben und Handelslaboratorien herrschenden Unruhe nur sehr schwer zu ermitteln ist und im übrigen in starkem Maße von der Beschaffenheit der einzelnen Teile der Vorrichtung abhängt.To ensure that the correct setting of the To be able to determine the device, acoustic devices were previously used, which indicate that the individual parts of the Measuring device are properly matched to one another. Such facilities however, have the disadvantage that the sound minimum as a result of .in technical operations and trade laboratories, the unrest prevailing is very difficult to determine and otherwise to a large extent on the nature of the individual parts of the device depends.

Gemäß der Erfindung wird dieser übelstand dadurch vermieden, daß in die Stromkreise des zu messenden Widerstandes einerseits und eines Vergleichswiderstandes anderseits je ein Leuchtwiderstand eingeschaltet ist und @daß die Widerstände solange abgeglichen werden, bis die Leuchtwiderstände, z. B. Glühlampen, gleiche Helligkeit haben. Hierdurch ist es möglich, die richtige Einstellung der Meßvorrichtung auf optischem Wege zu prüfen, was auch in technischen Betrieben jederzeit möglich ist. Verunreurigungen der Elektroden der Meßvorrichtung haben auf das Ergebnis keinen nachteiligen Einfluß, so daß die Messungen stets mit großer Genauigkeit durchgeführt werden können.According to the invention, this disadvantage is avoided in that in the circuits of the resistance to be measured on the one hand and a reference resistance on the other hand a luminous resistor is switched on and @ that the resistors as long as be adjusted until the luminous resistors, z. B. Incandescent lamps, same brightness to have. This makes it possible to set the measuring device correctly to check optically, which is also possible in technical companies at any time. Impurities in the electrodes of the measuring device have no effect on the result disadvantageous influence, so that the measurements are always carried out with great accuracy can be.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Meßvorrichtung schematisch dargestellt.An exemplary embodiment of the measuring device is shown schematically in the drawing shown.

Der beispielsweise der Leitung r eines Wechselstromnetzes entnommene Meßstrom wird nach dem Schließen eines Kontaktes, K einerseits einer Leitung a, anderseits einer Leitung 3 zugeführt. Die Leitung z ist an denzu messenden Widerstand N, beispielsweise eine Flüssigkeitssäule, mittels eines Kontaktstückes e2 angeschlossen. Der andere Pol der Flüssigkeitssäule wird durch eine verschiebbare Kontaktplatte e1 gebildet, die ihrerseits durch eine Leitung ¢ und ,eine Glühlampe L1 mit dem anderen Po15 der Stromquelle in Verbindung steht. Der durch die Leitung 3 gehende Strom wird über einen Regulierwiderstand r dem Vergleichswiderstand R zugeleitet, der seinerseits über .eine GlühlampeL2 ebenfalls mit dem Po15 der Stromquelle in Verbindung steht.The one taken, for example, from the line r of an alternating current network Measuring current is after the closing of a contact, K on the one hand a line a, on the other hand a line 3 is supplied. The line z is to the resistance to be measured N, for example a column of liquid, connected by means of a contact piece e2. The other pole of the liquid column is through a sliding contact plate e1 formed, in turn by a line ¢ and, an incandescent lamp L1 with the other Po15 of the power source. The one through the Line 3 current becomes the comparison resistance via a regulating resistor r R, which in turn also connects to the Po15 via an incandescent lamp L2 Power source is connected.

Mit der verstellbaren Kontaktplatte e, ist ein Anzeigeglied 6 fest verbunden, das bei Verstellung der Kontaktplatte über eine Meßskala 7 hinweggeführt wird.A display element 6 is fixed to the adjustable contact plate e connected, which led away over a measuring scale 7 when the contact plate is adjusted will.

Die beiden nicht mit der Stromquelle verbundenen Anschlüsse der Glühlampen L1 und L2 können durch den Taster K1 miteinander verbunden werden, so daß die beiden Stromkreise I, 2, N, 4, L1, 5 lind I, 3, r, R, L2" 5 an dieser Stelle auf gleiches Potential gebracht werden können.The two connections of the incandescent lamps L1 and L2 that are not connected to the power source can be connected to one another using the button K1, so that the two circuits I, 2, N, 4, L1, 5 and I, 3, r, R, L2 "5 can be brought to the same potential at this point.

Die beiden Glühlampen L, und L2 sind in einem Gehäuse 8 untergebracht, das mit einem SchaulochP versehen ist. Gegenüber diesem Schauloch befinden sich im Innern des Gehäuses zwischen den beiden Glühlampen Lt und L2 zwei im Winkel zueinander angeordnete Reflektionsflächen H, welche die von den Glühlampen ausgehenden Lichtstrahlen dem vor dem Schauloch P befindlichen Beobachter zuleiten.The two incandescent lamps L, and L2 are housed in a housing 8, which is provided with a peepholeP. Opposite this viewing hole are inside the housing between the two incandescent lamps Lt and L2 two at an angle to each other arranged reflection surfaces H, which the light rays emanating from the incandescent lamps to the observer located in front of the viewing hole P.

Um die elektrische Leitfähigkeit bzw. den elektrischen Widerstand der Flüssigkeitssäule N, beispielsweise einer Zuckerlösung, zu ermitteln, wird der Kontakt K geschlossen, so daß der der Leitung i der Wechselstromquelle entnommene Meßstrom ähnlich wie bei einer Wheatstoneschen Brücke einerseits durch die Leitung 2 über die Flüsssgkeitssäule N und die Lampe Ll, anderseits -durch die Leitung 3 übeT den Meßwiderstand R und die Glühlampe L2 dem anderen Pol der Stromquelle zugeführt wird. Durch Änderung des Abstandes der beiden Elektroden e1 und e2, d. h. der Länge der zu messenden Flüssigkeitssäule N, können die Widerstände in dem Zweig 2, N, 4, L, einerseits und dem Zweig 3, r, R, L2 anderseits so aufeinander abgestimmt werden, daß ein Gleichgewichtszustand in beiden Stromkreisen herbeigeführt ist. In diesem Falle geht durch beide Stromkreise ein Strom gleicher Stärke hindurch, so daß die beiden gleichartigen Glühlampen L., L2 gleich stark aufleuchten.In order to determine the electrical conductivity or the electrical resistance of the liquid column N, for example a sugar solution, the contact K is closed so that the measuring current taken from the line i of the alternating current source, similar to a Wheatstone bridge, on the one hand through the line 2 via the liquid column N and the lamp Ll, on the other hand - through the line 3 übeT the measuring resistor R and the incandescent lamp L2 is fed to the other pole of the power source. By changing the distance between the two electrodes e1 and e2, ie the length of the liquid column N to be measured, the resistances in branch 2, N, 4, L on the one hand and branch 3, r, R, L2 on the other can be matched to one another that a state of equilibrium has been brought about in both circuits. In this case, a current of the same strength passes through both circuits, so that the two similar incandescent lamps L., L2 light up with the same intensity.

Daß die Leuchtkraft der beiden Glühlampen gleich groß ist, kann durch Beobachtung und Vergleich der Helligkeit der beiden Reflektionsflächen H leicht festgestellt werden. Sobald die Helligkeit auf beiden Flächen H gleich groß ist, sind die Stromkreise und ihre Widerstände richtig aufeinandex abgestimmt, und das Meßergebnis kann mittels des Zeigers 6 an der entsprechend geeichten Skala 7 ohne weiteres abgelesen werden.That the luminosity of the two incandescent lamps is the same, can through Observation and comparison of the brightness of the two reflection surfaces H is easy to be established. As soon as the brightness is the same on both surfaces H, are the circuits and their resistances correctly matched to one another, and that The measurement result can be measured by means of the pointer 6 on the appropriately calibrated scale 7 without further read.

Um die Empfindlichkeit .der Meßvorrichtung und die Genauigkeit des Meßergebnisses zu erhöhen, können, kurz bevor der Vergleichswiderstand IR -+- r und der zu messende Widerstand der Flüssigkeitssäule N aufeinander abgeglichen sind, die Zweige 2, N, 4 und 3, r, R durch Schließen des Tasters K, kurzgeschlossen werden. Sind die Widerstände R + r und N in diesem Augenblick noch nicht aufeinander abgestimmt, und fließt daher -durch einen der beiden Zweige ein stärkerer Strom als durch den anderen Zweig, so. gleicht sich beim Schließen des Tasters der Strom in beiden Zweigen aus, so daß auch die Helligkeit der beiden Glühlampen, die zuvor verschieden war, im Augenblick des Schließens gleich groß wird. Im Augenblick der Herstellung der Verbindung der beiden Zweige geht daher scheinbar ein Schatten von der einen Hälfte des Gesichtsfeldes zur anderen über.In order to increase the sensitivity of the measuring device and the accuracy of the measurement result , branches 2, N, 4 and 3, r, R can, shortly before the comparison resistance IR - + - r and the resistance of the liquid column N to be measured are matched to one another can be short-circuited by closing button K. If the resistances R + r and N are not yet matched to one another at this moment, and therefore a stronger current flows through one of the two branches than through the other branch, then. the current in both branches is equalized when the button is closed, so that the brightness of the two incandescent lamps, which was different before, becomes the same at the moment of closing. At the moment the two branches are connected, a shadow seems to pass from one half of the field of vision to the other.

Besteht zwischen den beiden Widerständen nur ein sehr kleiner Unterschied, so tritt beim Kurzschluß nur eine leichte Veränderung der Helligkeit ein. Erst wenn der zu messende Widerstand vollkommen auf den Meßwiderstand R + r abgestimmt ist, bleibt die Helligkeit der beiden Glühlampen L, und L2 beim Schließen des Tasters K, vollkommen gleich, so -daß Änderungen der Helligkeit der Reflektionsflächen nicht mehr zu beobachten sind. In diesem Augenblick sind die einzelnen Teile der Meßvorrichtung richtig aufeinander abgeglichen, so. daß auf der Skala 7 das Ergebnis abgelesen werden kann.If there is only a very small difference between the two resistors, so there is only a slight change in brightness in the event of a short circuit. Only when the resistance to be measured is perfectly matched to the measuring resistor R + r, the brightness of the two incandescent lamps L and L2 remains when the button is closed K, exactly the same, so that changes in the brightness of the reflective surfaces do not more are to be observed. At this moment, the individual parts of the measuring device are correctly matched to each other, like that. that on the scale 7 read the result can be.

Diese" Skala 7 der Vorrichtung wird zweckmäßig proportional dem Abstand der beiden Elektroden ei lind @ s2 voneinander geeicht. Die Einteilung dieser Skala -wird auf empirischem Wege in der Weise ermittelt, daß an ihr unmittelbar entweder die Ohmzahl oder der Aschengehalt, Salzgehalt o. dgl. der Flüssigkeiten, z. B. Zuckerlösungen oder ähnlicher Stoffe, abgelesen werden kann.This "scale 7 of the device is expediently proportional to the distance of the two electrodes ei lind @ s2 are calibrated from one another. The division of this scale - is determined empirically in such a way that at it directly either the ohmic number or the ash content, salt content or the like of the liquids, e.g. B. Sugar solutions or similar substances.

Die an der Meßvorrichtwng vorzunehmenden, durch Temperaturschwankungen u. dgl. bedingten Korrekturen können mittels dies Hilfswiderstandes r vorgenommen werden, so daß die nachträgliche Berichtigung des Meßergebnisses mit Hilfe von Korrekdonstabelllen o. dgl. nicht mehr erforderlich ist.Those to be done on the measuring device due to temperature fluctuations Corrections required and the like can be made by means of this auxiliary resistor r so that the subsequent correction of the measurement result with the help of correction tables or the like is no longer required.

In das Gefäß zur Aufnahme der Flüssigkeit N kann auch eine Lösung von'hekannter Leitfähigkeit eingefüllt und an Stelle des Vergleichswiderstandes R ein mit Flüssigkeit gefülltes Gefäß mit einem Paar Elektroden eingeschaltet werden, so. daß in dieser Weise auch der Widerstand einer Lösung bestimmt werden kann, oder :es kann auch der Widerstand fester Stoffe unter Verwendung von Tastelektroden gemessen werden.A solution can also be placed in the container for holding the liquid N from the known conductivity and instead of the reference resistance R a liquid-filled vessel with a pair of electrodes is switched on, so. that the resistance of a solution can also be determined in this way, or : the resistance of solid materials can also be measured using tactile electrodes will.

Durch Anwendung der beschriebenen Meßvorrichtung ist es möglich, die Messungen auch unter ungünstigen Bedingungen in technischen Betrieben durchzuführen, ohne. hieran etwa durch den Lärm des Betriebes, oder durch zufällige Verunreinigungen der Elektroden gehindert zu sein. An der geeichten Skala kann der Vomhundertsatz des Aschengehalts einer Zuckerlösung auch von ungelernten Kräften jederzeit abgelesen werden.By using the measuring device described is it is possible to take measurements even under unfavorable conditions in technical companies perform without. this, for example, through the noise of the company, or through accidental Contamination of the electrodes to be prevented. On the calibrated scale, the Percentage of the ash content of a sugar solution, even by unskilled workers can be read at any time.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for measuring electrical conductivity of a substance, in particular a sugar solution, characterized in that in the Circuits (i, 2, 4, 5 and i, 3, 5) of the resistance to be measured (N) on the one hand and the comparison resistor-es (R) on the other hand, each lein luminous resistor (L, resp. L2) is switched on.

2. Device according to claim i, characterized in that that the brightness of the luminous resistors (L1, L2) by changing the size of the to measuring resistance (N) can be matched to one another.

3. Device according to the Claims i and 2, characterized in that incandescent lamps are used as luminous resistors (L :, L2) to serve.

4. Device according to claims i to 3, characterized by a button (, KI) or the like, with which the circuits of the comparison resistor (R) and this to measuring resistance (N) between these resistors and the incandescent lamps (Li, L2) can be short-circuited.

5. Device according to claims i to 4, characterized marked that with the comparison resistance. (R) a rheostat (r) in Is connected in series or in parallel.

6. Device according to claims i to 5, characterized in that the luminous resistors are enclosed by a housing (8) which is provided with a viewing hole (P) through which the outgoing from the luminous resistors (L, _, L. » Light rays are fed to the observer by means of two reflective surfaces (H) arranged at an angle to one another.