DE568154C - Brueckenschaltung mit mindestens zwei elektrisch geheizten Zweigwiderstaenden und einem Kreuzspuleninstrument - Google Patents

Description

• Brückenschaltung mit mindestens zwei elektrisch geheizten Zweigwiderständen und einem Kreuzspuleninstrument Bei Meßeinrichtungen, welche mit elektrisch geheizten temperaturabhängigen Widerstandsdrähten arbeiten, macht sich der Einfluß von Spannungsschwankungen besonders stark bemerkbar. Liegen z. B. die elektrisch geheizten Widerstandsdrähte in einer Brückenschaltung, wie dies bei den meist gebräuchlichen Gaskonzentrationsprüfern dieser Art der Fall ist, so besteht die Schwierigkeit bei der Kompensation derartiger Spannungsschwankungen darin, daß sich der Betriebsstrom und der das Anzeigegerät durchfließende Strom im Diagonalzweig der Brücke bei Spannungsschwankungen nach verschiedenen Gesetzmäßigkeiten ändern.
• Es ist für Rauchgasprüfer bereits vorgeschlagen worden, zur Kompensation von Spannungsschwankungen bei derartigen Einrichtungen ein Kreuzspulgerät anzuwenden, und die Prüf- und Vergleichsdrähte des Gaskonzentrationsprüfers auf eine bestimmte Temperatur zu erhitzen, weil sich ergeben hat, daß bei Apparaten, die den CO.-Gehalt nach dem Prinzip des Wärmeleitvermögens bestimmen, für bestimmte Meßdrahttemperaturen sich in dieser Weise eine Kompensation der Spannungsschwankungen ermöglichen läßt. Diese Art der Kompensation ist indessen in den meisten Fällen schwer durchzuführen, da der Strom im Diagonalzweig der Brückenschaltung meistens keine geradlinige Abhängigkeit von der Betriebsspannung der Brücke aufweist. Die Erfindung bezweckt deshalb, die gleiche Aufgabe mit einfacheren Mitteln allgemein zu lösen. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Richtmomentspule des Kreuzspulengerätes parallel zu einem elektrisch erhitzten zusätzlichen temperaturempfindlichen Widerstandsdraht, z. B. einer Glühlampe, geschaltet ist, der an der gleichen Spannung liegt wie die Meßschaltung. Dieser zusätzliche temperaturempfindliche Widerstand kann entweder in Reihe oder parallel zu der Meßschaltung angeordnet sein. Man kann dabei gewünschtenfalls auch noch einen oder mehrere praktisch temperaturunabhängige Vorwiderstände zur Einstellung der günstigsten Betriebsverhältnisse verwenden. Besonders zweckmäßig ist es aber, das Längen-Ouerschnitts-Verhältnis dieses zusätzlichen temperaturempfindlichenWiderstandsdrahtes so zu bemessen, daß durch ihn allein schon ohne Benutzung von Vorwiderständen der Einfluß von Spannungsschwankungen auf das Anzeigegerät kompensiert wird. Die Funktion, nach der die Spannung an dem Hitzdraht vom Strom abhängt, ist in weiten Grenzen durch das Längen-Querschnitts-Verhältnis regelbar, weil Drähte, die ihr Temperaturgleichgewicht nur durch Strahlung erreichen, infolge der Strahlungsgesetze nur einen langsamen Anstieg der Temperatur erleiden gegenüber solchen Drähten, die infolge ihres geringen Längen-Ouerschnitts-Verhältnisses im wesentlichen ihr Gleichgewicht durch die Wärmeableitung durch die Drähte selbst oder aber auch durch die Gasatmosphäre erlangen.
• Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
• Nach Fig. i enthält ein elektrischer Gaskonzentrationsprüfer als wesentlichen Teil eine Brückenschaltung i und _ ein Kreuzspulgerät 2 mit zwei im Feld eines Permanent- oder Elektromagneten drehbar angeordneten Kreuzspulen. In der Brückenschaltung i wird beispielsweise in an sich bekannter Weise der Meßdraht 3 von dem ruhenden oder strömenden Prüfgas und der Vergleichsdraht q. von einem ruhenden oder strömenden Vergleichsgas umspült, während in den beiden anderen Brückenzweigen temperaturunempfindliche Widerstände 5 und 6 angeordnet sein können.
• Von den beiden Spulen des Kreuzspulinstrumentes 2, das als Anzeige- oder als Registriergerät ausgebildet ist, ist die eine in den Diagonalzweig der Brückenschaltung i eingeschaltet, während die andere, die Richtmomentspule, im Sinne der Erfindung parallel zu einem elektrisch geheizten temperaturempfindlichen Zusatzwiderstand 7 liegt. Der Zusatzwiderstand 7, der aus einem Material mit möglichst hohem Temperaturkoeffizienten, also z. B. aus Eisen, Nickel, Wolfram, Tantal o. dgl. besteht, befindet sich zweckmäßig nach Art einer Glühlampe in einer Glasbirne. Der Zusatzwiderstand 7 ist in Fig. i in Reihe mit der Brückenschaltung i und einem temperaturunempfindlichen Vorwiderstand 8 an die Stromquelle 9 angeschlossen.
• Eine in manchen Fällen noch günstigere Kompensation läßt sich mit der in Fig.2 veranschaulichten Schaltungsanordnung erreichen. Gemäß dieser liegt der zusätzliche temperaturempfindliche Widerstand 7', für den im übrigen das gleiche gilt, was oben mit Bezug auf den Widerstand 7 der Fig. i ausgeführt ist, parallel zu der Brückenschaltung i', die in ihrem Aufbau mit der Brückenschaltung nach Fig. i übereinstimmt. Außer dem temperaturempfindlichen Zusatzwiderstand 7' ist noch ein hinreichend großer temperaturunempfindlicher Vorschaltwiderstand 9 vorgesehen, der ebenfalls parallel zu der Brücke i' geschaltet ist.
• Durch die auf der Zeichnung veranschaulichte Anwendung eines zusätzlichen elektrisch geheizten temperaturempfindlichen Widerstandes läßt sich, wie Versuche ergeben haben, eine praktisch ausreichende Spannungskompensation erzielen. Der zusätzliche Widerstand muß dabei so bemessen sein, daß bei etwaigen Schwankungen des Betriebsstromes und dadurch bedingten Änderungen des Stromes im Diagonalzweig der Brücke gleichzeitig der die Richtmomentspule des Kreuzspulgerätes durchfließende Strom so geändert wird, daß die Anzeige des Kreuzspulgerätes 2 unverändert bleibt. Dies läßt sich für einen ausreichenden Bereich der Spannungsschwankungen insbesondere durch passende Bemessung des Längen- und Querschnittsverhältnisses - des zusätzlichen Widerstandes ohne wesentliche Schwierigkeiten erreichen, wobei auch die Temperatur des Hitzdrahtes und u. U. der Gasdruck in der Lampe eine Rolle spielt.
• Die Erfindung läßt sich sinngemäß auch für andere Meßschaltungen anwenden, z. B. für solche Brückenschaltungen, welche zwei vom Prüfgas umspülte Meßdrähte und zwei in einem Vergleichsgas liegende Vergleichsdrähte in den vier Brückenzweigen enthält.
• Weiter spielt es keine erhebliche Rolle, ob es sich um die Messung der Konzentration eines brennbaren oder eines unverbrennbaren Gases handelt, wenn auch die Erfindung insbesondere für unverbrennbare Gase, wie Kohlendioxyd, Sauerstoff usw., bestimmt ist. Sie ist nicht auf Gasprüfer beschränkt und kann z. B. auch zur Spannungskompensation von Vakuummetern dienen, die nach der Hitzdrahtmethode arbeiten.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Brückenschaltung mit mindestens zwei elektrisch geheizten Zweigwiderständen und einem Kreuzspuleninstrument, dessen eine Spule in den einen Diagonalzweig eingeschaltet ist, und dessen andere Spule an die der Brücke zugeführte Betriebsspannung gelegt ist, insbesondere Gaskonzentrationsprüfer, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stromkreis der an der Betriebsspannung liegendenSpule ein elektrisch geheizterZusatzwiderstand, vorzugsweise eine Glühlampe, von solcher Stromspannungscharakteristik vorgesehen ist, daß bei etwaigen Spannungsschwankungen der Betriebsstromquelle und dadurch bedingten Änderungen des Stromes im Diagonalzweig der Brücke gleichzeitig der die an die Betriebsspannung gelegte Spule durchfließende Strom sich so ändert, daß die Anzeige des Kreuzspuleninstrumentes unverändert bleibt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet,daß dasLängen-Ouerschnitts-Verhältnis des zusätzlichen Widerstandes und seine Temperatur so bemessen sind, daß ohne Benutzung von Vorschaltwiderständen der Einfluß der Spannungsschwankungen auf die Anzeige kompensiert ist.