Vorrichtung zur Messung des Feuchtigkeitsgehaltes von Gasen Es ist
bekannt, den Feuchtigkeitsgehalt von Gasen oder Gasgemischen, z. B. Luft, durch
Bestimmung des Taupunktes zu messen, indem man in das Gas oder Gasgemisch eine spiegelnde
Fläche mit Kühlvorrichtung einbringt und die Temperatur dieser gekühlten Fläche
beim Auftreten des Feuchtigkeitsniederschlages (Taupunkt) beobachtet.Device for measuring the moisture content of gases It is
known to measure the moisture content of gases or gas mixtures, e.g. B. air, through
Determination of the dew point to be measured by putting a specular in the gas or gas mixture
Brings surface with cooling device and the temperature of this cooled surface
observed when the precipitation of moisture (dew point) occurs.
Es wurde nun gefunden, y daß der 'Taupunkt sehr genau ermittelt und
auch registriert werden kann, wenn man an Stelle des Auges zur Beobachtung oder
Registrierung des Taubelages eine strahlungsempfndliche Anordnung benutzt. Zu diesem
Zweck läßt man die Strahlen einer Licht-oder Wärmequelle an der zur Erzeugung des
Feuchtigkeitsniederschlages dienenden gekühlten spiegelnden Fläche reflektieren
und sie danach auf eine für Licht- oder Wärmestrahlen empfindliche Anordnung, -Wie
eine Selenzelle, Photozelle, Thermosäule oder ein Widerstandsthermometer, fallen
und benutzt die beim Auftreten oder Verschwinden des Feuchtigkeitsniederschlages
eintretenden Änderungen in der Bestrahlung der strahlungsempfindlichen Anordnung
mit Hilfe der dadurch hervorgerufenen Änderungen der betreffenden elektrischen Verhältnisse,
wie des elektrischen Widerstandes, der Stromstärke, der thermoelektrischen Spannung,
der genannten Anordnungen zur Anzeige oder Registrierung des Taupunktes. Dies kann
z. B. in folgender Weise geschehen (vgl. die beiliegende Zeichnung) In einen Gasstrom,
z. B. Luftstrom, wird ein mit Kühlung I(, beispielsweise Wasser-, Luft- oder Ätherkühlung,
versehener Metallspiegel S eingebracht, der das Licht einer Lichtquelle L auf eine
lichtempfindliche Selenzelle Z reflektiert, die in einer der üblichen elektrischen
Schaltungen, z. B. Brükkenschaltung, an eine Spannungsquelle, beispielsweise eine
Trocken- oder Akkumulatorenbatterie von einigen Volt Spannung, und ein Relais R
oder Galvanometer mit Kontaktvorrichtung angeschlossen ist. An den Spiegel ist in
an sich bekannter Weise ein Thermoelement oder ein elektrisches Widerstandsthermometer
Tlt angebaut. das die Spiegeltemperatur mittels des Registrierinstrumentes J in
einer der üblichen Schaltungen, z. B. Brückenschaltung, anzeigt. Je nach dem Wasserdampfgehalt
des Gases bildet sich bei einer bestimmten Temperatur des Spiegels eine -Nebelschicht
auf letzterem, die einen beträchtlichen Teil des reflektierten Lichtes durch Absorption
und Diffusion der Selenzelle entzieht und ihren elektrischen Widerstand dadurch
erhöht, worauf das Relais bzw. Kontaktgalvanometer zum Ansprechen gebracht
wird
und eine Anzeige- oder Alarmvorrichtung oder eine Vorrichtung, welche die in dem
betreffenden Augenblick angezeigte Temperatur registriert, betätigt.It has now been found that the 'dew point is determined very precisely and
can also be registered if one takes the place of the eye for observation or
Registration of the dew layer uses a radiation-sensitive arrangement. To this
Purpose one lets the rays of a light or heat source at the to generate the
Reflect the cooled, reflective surface that is used for the precipitation of moisture
and then on an arrangement that is sensitive to light or heat rays, such as
a selenium cell, photocell, thermopile or resistance thermometer, fall
and uses those when the moisture condensation occurs or disappears
occurring changes in the irradiation of the radiation-sensitive arrangement
with the help of the resulting changes in the relevant electrical conditions,
such as electrical resistance, amperage, thermoelectric voltage,
of the above-mentioned arrangements for displaying or registering the dew point. This can
z. B. done in the following way (see the accompanying drawing) In a gas stream,
z. B. air flow, a with cooling I (, for example water, air or ether cooling,
provided metal mirror S introduced, the light from a light source L on a
light-sensitive selenium cell Z reflected in one of the usual electrical
Circuits, e.g. B. bridge circuit to a voltage source, for example a
Dry or accumulator battery of a few volts, and a relay R
or galvanometer with contact device is connected. To the mirror is in
in a known manner a thermocouple or an electrical resistance thermometer
Tlt grown. that the mirror temperature by means of the registration instrument J in
one of the usual circuits, e.g. B. bridge circuit indicates. Depending on the water vapor content
of the gas a layer of fog forms at a certain temperature of the mirror
on the latter, which absorbs a considerable part of the reflected light
and diffusion deprives the selenium cell of its electrical resistance
increased, whereupon the relay or contact galvanometer made to respond
will
and a display or alarm device or a device which includes the
relevant moment displayed temperature registered, actuated.
Um den- Taupunkt möglichst genau zu erfassen, wird beim Auftreten
der Nebelhaut die Kühlung des Spiegels durch die Selenzelle und das Relais bzw.
Kontaktgalvanometer unterbrochen (z. B. durch Schließen eines elektromagnetisch
betätigten Ventils), worauf die Temperatur langsam wieder steigt. Ist nun die Nebelhaut
verdunstet und wird infolgedessen die Selenzelle stärker belichtet, so wird das
Relais in umgekehrter Richtung betätigt und die Kühlung wieder in Gang gesetzt,
so daß sich das beschriebene Spiel wiederholt.In order to record the dew point as precisely as possible, when it occurs
the fog skin cooling of the mirror by the selenium cell and the relay resp.
Contact galvanometer interrupted (e.g. by closing an electromagnetic
actuated valve), whereupon the temperature slowly rises again. Is now the fog skin
if the selenium cell evaporates and as a result, it becomes more exposed
Relay actuated in the opposite direction and the cooling started again,
so that the game described repeats itself.
Da die Temperatur des Kühlwassers während der Abkühlung stets etwas
unter der Temperatur des Spiegels liegen wird, so fällt im allgemeinen der wirkliche
Taupunkt nicht mit der Minimumtemperatur des Spiegels zusammen, die dieser erst
einige Zeit nach Absperrung des Kühlwassers erreicht. Für genauere Messungen hat
es sich daher als zweckmäßig erwiesen, die Anzeige der nach dem Auftreten der Nebelhaut
noch etwas weiter fortschreitenden Abkühlung zu verhindern. Dies kann dadurch erreicht
werden, daß das Relais so geschaltet wird, daß es beim Auftreten der Nebelhaut gleichzeitig
mit der Kühlung auch das Widerstandsthermometer abschaltet, so daß dessen Anzeigeinstrument
nach der Anzeige des Taupunktes unmittelbar auf den Nullpunkt zurückgeht und das
weitere Anzeigen bzw. Aufzeichnen des Temperaturverlaufes bis zum völligen Ablauf
der Verdunstung der Nebelhaut unterdrückt wird. Um genügend rasch aufeinanderfolgende
Messungen zu erzielen, ist es zweckmäßig, gleichzeitig mit dem Abstellen der Kühlung
eine Heizvorrichtung H für den Spiegel (z. B. mit elektrischem Strom oder mit warmem
Wasser) zu betätigen, die die Verdunstung der Nebelhaut beschleunigt. Man erhält
auf diese Weise die Taupunkte als Minima der Temperaturkurven des Spie gels. Legt
man Wert auf recht übersichtliche Diagramme, so schaltet man mittels geeigneter
Relaisanordnungen die Registriervorrichtung nur in dem Augenblick der Taupunktsanzeige
ein; auf diese Weise werden nur die Taupunkte selbst auf dem Diagramm verzeichnet.Since the temperature of the cooling water is always slightly during cooling
will be below the temperature of the mirror, the real temperature will generally fall
The dew point does not coincide with the minimum temperature of the mirror, which this first
reached some time after the cooling water was shut off. For more accurate measurements it has
It has therefore proven expedient to display the after the appearance of the fog skin
to prevent further cooling. This can be achieved thereby
that the relay is switched in such a way that it occurs simultaneously when the fog skin occurs
with the cooling, the resistance thermometer also switches off, so that its display instrument
goes back to zero immediately after the dew point is displayed and that
further displays or recording of the temperature profile until it is complete
the evaporation of the fog skin is suppressed. To be sufficiently rapid in succession
To achieve measurements, it is useful to switch off the cooling at the same time
a heating device H for the mirror (e.g. with electrical current or with warm
Water), which accelerates the evaporation of the fog skin. You get
in this way the dew points as minima of the temperature curves of the mirror. Lays
if you value quite clear diagrams, you switch to suitable ones
Relay arrangements the registration device only at the moment of the dew point display
a; this way, only the dew points themselves are recorded on the graph.
Die Vorrichtung läßt sich sowohl für Wasserdampf als auch für andere
kondensierbare Bestandteile (Dämpfe, Gase) in Gasen und Gasgemischen anwenden.The device can be used both for water vapor and for others
Use condensable components (vapors, gases) in gases and gas mixtures.
An Stelle der Selenzelle kann in analoger Weise auch eine Photozelle,
und zwar zweckmäßig in Verbindung mit einer von einer Gleich- oder Wechselstromquelle
gespeisten Verstärkeranordnung, z. B. Elektronenröhren, zur Anwendung kommen. Die
Lichtquelle kann auch durch eine Wärmequelle, z. B. einen elektrisch geheizten Wärmestrahler,
ersetzt werden; in diesem Falle tritt an die Stelle der Selenzelle eine Thermosäule
oder ein Widerstandsthermometer, wobei die üblichen elektrischen Schaltungen sinngemäß
verwendet werden.Instead of the selenium cell, a photocell,
specifically in conjunction with one of a direct or alternating current source
powered amplifier arrangement, e.g. B. electron tubes are used. the
The light source can also be provided by a heat source, e.g. B. an electrically heated radiant heater,
be replaced; in this case a thermopile takes the place of the selenium cell
or a resistance thermometer, with the usual electrical circuits analogously
be used.