DE495666C - Verfahren zum Bestimmen des Kohlensaeuregehaltes in Rauchgasen auf Grund der Waermeleitfaehigkeit - Google Patents

Description

• Verfahren zum Bestimmen des Kohlensäuregehaltes in Rauchgasen auf Grund der Wärmeleitfähigkeit Es ist bekannt, den Kohlensäuregehalt in Rauchgasen in der Weise zu bestimmen, daß die Rauchgase an einem elektrisch geheizten Prüfdraht vorbeigeführt werden, dessen Widerstand gemessen wird. Man bedient sich dabei im allgemeinen einer Brückenschaltung, in der außer den vom Rauchgas umspülten Prüfdrähten noch von einen Vergleichsgas, beispielsweise von Luft, umgebene Vergleichsdrähte vorgesehen sind. Das Meßgerät isi in den Diagonalleiter der Brücke eingeschaltet. Bei diesem bekannten Verfahren wurden clie Prüfdrähte und auch .die Vergleichsdrähte zumeist auf Temperaturen von über zoo' C erhitzt und eine Reih; von Fehlerquellen durch geeignete Lagerung der Prüf- und Vergleichsdrähte und Führung des Rauchgasstroines weitgehend ausgeschlossen. Es zeigt sich indessen, (laß bei diesem bekannten Verfahren zuweilen Meßfehler eintreten können, die durch an sich geringfügige @nderiuigen der Betriebsspannung bedingt werden und die sich praktisch nicht =immer ganz vermeiden lassen.
• Die Erfindung bezweckt nun, diesen Mangel der bisherigen elektrischen Rauchgasprüfer nach dein Prinzip der Wärmeleitfähigkeit zu beseitigen. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch c-rrriclit, daß der Prüf- und der V erbleichsclraht entweder bei Anwendung eines elektrischen Verhältnisinstrumentes als Anzeigegerät auf etwa 2oo° C geheizt werden oder daß bei Anwendung eines normalen Galvanometers als Meßgerät eine Heizung der Drähte auf 335° C vorgenommen wird.
• Bei elektrischen Rauchgasprüfern ganz erheblich höhere Heiztemperaturen als zoo° anzuwenden, ist bereits mehrfach vorgeschlagen worden. So sollten z. B. die Widerstandsdrähte aus Wolfram hergestellt und so hoch wie möglich erhitzt werden. Andtrw eitig ist vorgeschlagen worden, die Prüfdrähte bis zur Rotglut zu erhitzen. In beiden Fällen wird durch diese Maßnahme keine Verbesserung der üblichen, oben geschilderten Anordnung erreicht. Vielmehr tritt außerdem noch eine Verschlechterung insofern ein. als bei derart hohen Temperaturen naturgemäß die Lebensdauer der Apparatur wesentlich herabgesetzt wird und außerdem die Kosten für Stromverbrauch bei dem notwendigen Dauerbetrieb nicht unerheblich erhöht werden.
• Zur Erläuterung der Erfindung ist in Abb. z eine Kurve A gezeichnet, die den Ausschlag eines Brückengalvanometers bei konstantem Kohlensäuregehalt, aber wechselnden Heizspannungen veranschaulicht. In der Abbildung sind als Abszissen die Heizspannungen und als Ordinaten die Strormstärken im Diagonalzweig der Brücke ,aufgezeichnet. Bei: dem bisher bekannten Verfahren zur Bestimtnung .des Kohlensäuregehaltes wurde im allgemeinen eine Heiztemperatur von etwas über ioo' C für die Prüfdrähte angewendet, was etwa dem Punkte B der Kurve entspricht. Es ist ersichtlich, daß in diesem Fall eine außerordentlich starke Abhängigkeit der Anzeige des Meßgerätes von et%vaigen Schwankungen der Betriebsspannung und damit auch der 13eizstromstärke besteht. Um diese Nachteile zu vermeiden, verwendet die Erfindung die bei C oder D liegenden Bereiche der Heiztemperaturen. Wie ersichtlich, hat die Kurve A bei C ein ausgeprägtes Maximum, das etwa einer Heiztemperatur von 335 entspricht. Regelt man die Heizstromstärke so, daß eine Erhitzung der Drähte auf die Temperatur von etwa 335° eintritt, so erhält man mit einem normalen Galvanometer recht genaue und von etwaigen Schwankungen der Heizstromstärke praktisch umabhängige Anzeigen des Kohlensäuregehaltes der Rauchgase.
• Denkt man sich von dem des Kaordinatensystems an die Kurve :,4 eine Tangente gezogen, so berührt diese die Kurve indem Punkte D, der einer Heiztemperatur von etwa 2oo° C entspricht. Auch dieser Temperaturbereich ist besonders vorteilhaft bei der Kohlensäurebestimmung ausnutzbar. Man verwendet zu diesem Zweck Verhältnisinstrumente, beispielsweise Kreuzspul- oder Doppelspulinstrumente mit Gleich- oder Wechselstromheizung. Die Anzeigen der Geräte sind dann unabhängig von der angelegten Betriebsspannung, und außerdem erübrigt sich bei Verwendung von Wechselstrom die Anwendung von Vorschaltwiderständen, wie sie bei Gleichstromheizung im allgemeinen vorhanden sein müssen. Die Schwankungen der Betriebsspannung rufen in diesem Fall Schwankungen -ier Meßgröße hervor, die linear proportional der ersteren sind.
• In Abb. 2 ist beispielsweise eine Einrichtung zur Ausübung des zuletzt beschriebenen Verfahrens mit Wechselstrom dargestellt. In Meßkammern e und f sind die Prüfdrähte ä und h gelagert. Zwischen den Meßkammern ist ein Durchtritt i für die Rauchgase vorgesehen, der durch Öffnungen k mit den Kammern e und f in Verbindung steht. Das Vergleichsgas, beispielsweise Luft, befindet sich in den Kammern L und ma, in denen die Vergleichsdrähte n und o liegen. Die Drähte g, h und n, o sind in einer Brückenschaltung angeordnet, in deren Diagonalzweig ein Verhältnisinstrument p liegt. Dieses Instrument ist beispielsweise als Doppelspulgerät dargestellt. Es enthält eine Spule q, die in den Diagonalzweig eingeschaltet ist, und eine über einen Kondensator s kurzgeschlossene zweite Spule r. Die Feldspule des Gerätes p ist bei t angedeutet. Zur Speisung der Brücke und zur Erregung der Feldspule t dient ein Transformator tt, (lessen übersetzungsverhältnis so gewählt ist, daß die Prüfdrähte g, h und die Vergleichsdrähte n, o auf eine Temperatur von etwa 2oo° geheizt werden. Es versteht sich von selbst, daß das Verhältnisinstrument als Anzeige- oder als Registriergerät ausgebildet sein kann. Wenn ein Kreuzspulgerät benutzt wird, so steigt das Verhältnis der Widerstände der Brückenzweige proportional zur Betriebsspannung, wodurch in dem erwähnten Heiztemperaturbereich von etwa Zoo' die Unabhängigkeit der Einstellung des Gerätes von der Spannung erzielt wird.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Bestimmen des Kohlensäuregehaltes in Rauchgasen auf Grund der Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe einer elektrischen Widerstandsschaltung unter Anwendung mindestenis eines von Rauchgas umspülten Prüfdrahtes und mindestens eines in einem Vergleichsgas angeordneten Vergleichsdrahtes, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Beseitigung von Meßfehlern, die durch Änderungen der Betriebsspannung des Prüf- und des Vergleichsdrahtes eintreten können, diese auf etwa Zoo ° C geheizt werden und als Meßgerät ein elektrisches Verhältnisinstrument benutzt wird.
2. 2. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüf- und der Vergleichsdraht auf 335` C geheizt werden und als Meßgerät in an sich bekannter Weise ein normales Galvanometer benutzt wird.