DE551555C - Einrichtung zur Messung von Gaskonzentrationen durch Vergleich des zu pruefenden Gases mit einem Vergleichsgas hinsichtlich seines Absorptionsvermoegens fuer Strahlen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Messung von Gaskonzentrationen durch Vergleich des zu prüfenden Gases mit einem Vergleichsgas hinsichtlich seines Absorptionsvermögens für Strahlen Einrichtungen zur Messung von Gaskonzentrationen durch Vergleich des zu prüfenden Gases mit einem Vergleichsgas hinsichtlich seines Absorptionsvermögens für Strahlen sind an sich bekannt. Als Vergleichsgas wird z. B. Luft benutzt. Das Vergleichsgas und das Prüfgas sind entweder in zwei Kammern eingeschlossen oder strömen durch zwei Kammern. Die Strahlungsquelle, beispielsweise ein elektrisch geheizter Strahlungskörper, ist bei den bekannten Einrichtungen vor den beiden Gaskammern angeordnet. Hinter den Kammern befinden sich Bolometerwiderstände, deren durch Absorption beeinflußte Temperaturen in einer elektrischen Meßschaltung miteinander verglichen werden. Ein bestimmter Ausschlag des elektrischen Meßgerätes entspricht einem bestimmten Temperaturunterschied der beiden Bolometerwiderstände und damit einer bestimmten Absorption der Prüfgaskammer, da die Absorption der Vergleichskammer konstant oder bekannt ist.
• Ein wesentlicher Bestandteil einer solchen Anordnung ist demnach die Strahlungsquelle. Da. aber bei dem zur Anwendung gelangenden Wärmestrahler außer der gewünschten Strahlung Konvektion und Wärmeleitung eintreten, so hat man in gleichen Fällen, um die empfindlichen Meßinstrumente vor der unerwünschten Beeinflussung durch die Wärme zu schützen, bei Versuchsanlagen bereits Abschirmungen in Gestalt von Wasserschirmen, Luftmänteln, hochglanz polierten Platten u. dgl. aufgestellt, durch welche bei der räumlich getrennten Anordnung der einzelnen Meßgeräte voneinander ein genügender Schutz für die empfindlichen Instrumente erreicht werden konnte. Will man jedoch die für die Gaskonzentrationsmessungen erforderlichen Instrumente zu einem einzigen Gerät vereinigen, so gestaltet sich die Anbringung derartiger Schutzmaßnahmen wesentlich schwieriger, insbesondere ist hier auch mit der in besonders hohem Maße auftretenden Wärmeleitung zu rechnen. Da die Verluststrahlung an sich etwa 6o ofo beträgt und da man bei der Messung an bestimmte Wellenbereiche gebunden ist und aus räumlichen Gründen wiederum nur einen Teil des ganzen Raum-" winkels dieser Strahlung ausnutzen kann, so kommt schließlich nur ein Bruchteil eines Prozentes der Strahlung für die Messung in Frage. Demgemäß ist es von größter Bedeutung, die Fehlerquellen beim Zusammenbau eines derartigen Gerätes auszuschalten. Diese Vorteile werden gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das den Temperaturstrahler enthaltende Gehäuse zwischen den die Meßorgane für das zu prüfende und das Vergleichsgas, z. B. Bolometer, aufnehmenden Gehäusen angeordnet und mit ihnen unter Zwischenschaltung einer Luft- oder Wasserkühlvorrichtung wärmeisoliert verbunden ist. Zweckmäßig steht das den Temperaturstrahler enthaltende Gehäuse mit einer vorzugsweise luftgekühlten Kammer in räumlicher Verbindung. Die Kühleinrichtungen dienen zur wesentlichen Einschränkung des Einflusses der Konvektion und die Wärmeisolierung zur Vermeidung eines Einflusses der Wärmeleitung auf das Meßergebnis. Durch die zentrale Anordnung der Strahlungsquelle wird dabei zugleich eine gute Ausnutzung der von ihr ausgehenden Strahlung bewirkt. Die neue Einrichtung stellt einen bequem zu verwendenden und zu handhabenden Gaskonzentrationsmesser dar, der ein einheitliches Gerät bildet, wie .es für viele technische Zwecke erforderlich ist.
• Zweckentsprechend wird dabei die Luftkühlvorrichtung auf dem Gehäuse des Strahlkörpers angebracht, da die die Konvektion hervorrufenden Luftströme infolge ihres erhitzten Zustandes nach oben strömen, so daß sie hier durch den Luftkühler abgekühlt werden und so das Meßergebnis nicht mehr beeinflussen können. Entsprechend strömt zweckmäßig bei der Wasserkühlung das Wasser senkrecht durch das senkrecht stehende Gehäuse.
• In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung dargestellt. Die Abbildung zeigt eine Meßeinrichtung, bei der der Strahlkörper in der Mitte, die Gaskammern und Bolometerwiderstände rechts und links davon angeordnet sind. Die Anordnung ist mit einer Luftkühlvorrichtung versehen.
• Der Strahler i wird mittels der Stromquelle 2 hochgradig erhitzt, wobei durch den Widerstand 3 eine Regelung der Heizstromstärke möglich ist. Durch die Kammer ¢ werden die Prüfgase und durch die Kammer 5 wird das Vergleichsgas, z. B. Luft, geleitet. Die vom Strahlkörper i ausgehenden Strahlen gelangen durch Glimmerfenster 6 und Fenster 7, die jeweilig aus Materialien bestehen, durch die die Wellenlängen der Strahlung, die nicht zur Messung erwünscht sind, weitgehend absorbiert werden, zu den Bolometerwiderständen B. Diese sind mit temperaturunabhängigen Widerständen 9 zu einer Wheatstoneschen Brücke verbunden, die durch eine Batterie io gespeist wird und in deren einer Diagonale ein Anzeigegerät i 1 liegt. Je nach der Verschiedenheit der Strahlenabsorptionen in den Kammern q. und 5 werden die Bolometerwiderstände 8 verschieden stark erwärmt, verändern darum verschieden stark ihre Widerstände, so daß am Anzeigegerät i i ein der Absorption äquivalenter Betrag abzulesen ist. Die Skala des Gerätes i i kann z. B. den Prozentgehalt eines in den Prüfgasen enthaltenen Gases angeben.
• In der Anordnung nach der Abbildung ist auf dem Strahlkörpergehäuse 13 ein Gerüst 14 von Kühlrippen angebracht. Die aufsteigende erwärmte Luft steigt in den Hohlraum und wird hier abgekühlt, so daß dadurch der Konvektionseinfluß weitgehendst beschränkt wird. Weiter wird die Temperatur des Strahlergehäuses 13 durch den gut wärmeleitenden Zusammenbau mit dem Luftkühler 14 infolge seiner relativ großen Oberfläche .verhältnismäßig tief liegen. Mittels Zwischenlagen von wärmeisolierenden festen Stoffen 15, wie beispielsweise Asbest, wird der wärmeisolierte Einbau der Bolometergehäuse 16 erreicht. Zu diesem Einbau würde Luft als Isolator nicht genügen, da Luft die Konvektion zwischen den waagerechten Wänden von 13 und 16 unnötig vergrößern würde. Durch Anordnung des Luftkühlers 1¢ und der Isolierzwischenlage.n 15 wird somit erreicht, daß im wesentlichen nur die gewünschten, vom Strahlkörper i ausgesandten Strahlen nach entsprechender Absorption in den Kammern q. und 5 auf die Bolometerwiderstände 8 einwirken.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Messung von Gaskonzentrationen durch Vergleich des zu prüfenden Gases mit einem Vergleichsgas hinsichtlich seines Absorptionsvermögens für Strahlen, dadurch ;gekennzeichnet, daß das den Temperaturstrahler enthaltende Gehäuse zwischen den die Meßorgane für das zu prüfende und das Vergleichsgas, z. B. Bolometer, aufnehmenden Gehäusen angeordnet und mit ihnen unter Zwischenschaltung einer Luft- oder Wasserkühleinrichtung wärmeisoliert verbunden ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das den Temperaturstrahler enthaltende Gehäuse mit einer vorzugsweise luftgekühlten Kammer in räumlicher Verbindung steht.