DE696054C - Verfahren und Einrichtung zur Gas- und Schwebestoffanalyse - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Gas- und Schwebestoffanalyse

Info

Publication number
DE696054C
DE696054C DE1936J0056503 DEJ0056503D DE696054C DE 696054 C DE696054 C DE 696054C DE 1936J0056503 DE1936J0056503 DE 1936J0056503 DE J0056503 D DEJ0056503 D DE J0056503D DE 696054 C DE696054 C DE 696054C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
electrode
chamber
potential
change
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE1936J0056503
Other languages
English (en)
Inventor
Walter Jaeger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE1936J0056503 priority Critical patent/DE696054C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE696054C publication Critical patent/DE696054C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/62Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
    • G01N27/64Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode using wave or particle radiation to ionise a gas, e.g. in an ionisation chamber
    • G01N27/66Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode using wave or particle radiation to ionise a gas, e.g. in an ionisation chamber and measuring current or voltage

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Description

  • Verfahren und Einrichtung zur Gas- und Schwebestoffanalyse Die Erfindung betrifft die Untersuchung vön Gassen, mit dem Ziel, das Vorhandensein und die Konzentration von Gasen und insbesondere von Fremdgasen sowie Staub, Rauch, Dämpfen, oder Nebel in einem sebs vorhandenen. Gase, zum Beispiel der atmosphärischen Luft, quantitativ anzuzeigen. Untersuchungen dieser Art können auß,ex für die Gasanalyse bzw. Ermittlung von Änderungen in der Zusiammensetzung von Gasen auch für die Druckmessung bzw. Feststellung von Druckänderungen verwendet werden.
  • Es isst bekannt, für Zwecke der Gas- und Schwebestoffanalyse eine das zu prüfende Gasenthaltende Ionisatiionskammez mit mehreren Elektroden verschiedenen Poitentials zu verwenden, in welcher die Potentialänderung einer Elektrode bestimmt wird. Das erfolgt bei den bekannten Aordnungen in der Weise, d,aß der zwischen zwei Elektroden fließende Strom. bestimmt wird, dessen Stärke dann. ein Maß ° für die zu überwachenden Vorgänge im Gasraum bildet. Es isst auch bekannt, zur Ionisation die eine Elektrode mit einer radioaktiven Substanz zu überziehen.
  • Dieses Verfahren hat verschiedene Nachteile. Der erzielte .elektrische Strom und der Stromstärkenunterschied bei verschiedenen Gassen ist sehr klein. Die Messung dieser Stromstärkenunterschiede bringt erhebliche Schwierrigkeiten. Es ist bekannt, dazu eine Elektronenröhre und weitere Verstärkerröhren oder kochempfindliche Relais zu verwenden. Dazu sind jedoch außer der empfindlichen Elektronealröhre noch Stromquellen konstanter Spannung und weitere empfindliche Apparate notwendig. Durch diese Einrichtungen wird das Gewicht und der Umfang der Apparatur groß, deT Preis hoch und der Transport sehr erschwert. Auch die Erschütterungsempfindlichkeit ist ein Nachteil.
  • Zur Vermeidung dieser Nachteile wird gemäß der Erfindung nicht der durch die Kammer gehende Strom gemessen, sondern es wird zur Potentialbestimmung ein .statisches Instrument benutzt, dessen Ausschlag durch .elektrostatische Kräfteerfolgt.
  • Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausführungsfornn der Erfindung kann zur Konstanthaltung des Stromes in Reihe mit der Ionisationskammer in an sich bekannter Weise eine zweite Kammer geschaltet sein, in welcher ein elektrischer Strom durch Ionisation oder durch eine Glüh-, Glimm- orier Photoelektrode flkßt. Bei der erwähnten bekannten Anordnung zweier hintereinandergeschalteter Ionisationskammern handelt es sich nicht um die (auch nur bei rein elektrostat'vächer Potentialmessung mögliche) Konstanthaltung des Stromes, sondern darum, dem durch die Ionisationskammer fließenden Strom einen genügend großen Widerstand zur Erzeugung eines Spannungsabfalls zu bieten sowie äußere Einflüsse, wie Luftdruck, Temperatur usw., zu kompensieren.
  • Die Fig. i der Zeichnung zeigt beispielsweise eine schematische Darstellung einer Anordnung nach der Erfindung.
  • In .einer Kammer i sind die drei Elektroden z, 3 und 4 befestigt. Elektrode 4 ist von der Kammer i durch die Isolation io hoch isoliert. Die Ionisation des Gases -wird durch das radiioaktive Präparat 5 bewirkt. Die Durchleitung des zu prüfenden Gasces geschieht durch die öffnung 6 und 7. Das statnsche Instrument 8, z. B. ein Elektrometer, zeigt die Potentialänderung der Elektrode 4 bei -verschiedenen Gasen an. Der eine Pol der Gleichstromquelle 9 liegt an der Elektrode 2, der andere an der ElektrOde 3.
  • Die Anzahl der an die Elektroden 2 und 3 gelangenden -und der wandernden Ionen wie auch der Potentialverlauf zwischen den ElektToden 2 und 3 hängt von der Art und dem Drucke des Gases und der darin möglicherweise enthaltenen schwebenden festen oder flüssigen Teilchen und ihrer Anzahl in cm' ab. Damit ändert sich auch das Potential der Elektrode 4 und damit der Ausschlag des Instrumentes B.
  • Schaltet man zwischen die Gleichstromquelle 9 und Elt,ktrode 3 einen sehr großen Widerstand, -so ist das Potential der Elektrode 3 nicht -mehr durch die Gleichstromquelle 9 unveränderlich gegeben, da an diesem Widerstand eine Potentialdifferenz entsteht. Man kann so die Potentialänderung der Elektrode 3 selbst zur Gasanalyse verwenden. und spart so eine Elektrode.
  • Fig.2 zeigt eine schematische Darstellung einer derartigen Anordnung. Die Elektrode 3 @muß dabei durch die Isolation i i sehr gut isoliert sein.
  • Die Gleichstromquelle 9 und der sehr große Widerstand 12 dienen nur dazu, eine Potentialdifferenz zwischen den Elektroden ? und 3 aufrechtzuerhalten, damit die durch das Ionisation,spräparät 5 gebildeten positiv und negativgeladenen Teilchen zum Teil dissoziert bleiben und zu den Elektroden 2 und 3 wandern.
  • Trägt man nach Fig.3 als Ordinate den Strom i auf und als Abszisse den durch die Ionisatianskammer bei verschiedenen Potentialdifferenzen V zwischen den Elektroden 2 und 3 fließenden Strom, so erhält man für ,ein bestimmtes Gas eine Kurve, ähnlich der Kurve ,a in Fig. 3. Läßt man. ein anderes Gas in die Kammer treten, so erhält man z. B. die Kurve b. Die Stromänderung A i bei festem; Potential V1, die bis jetzt zum Zwecke der Gasanalyse gemessen wurde, ist bei allen möglichen Potentialdifferenzen V im Punkte A ,am größten, aber immer noch sehr klein, und kann nicht mehr gesteigert werden.
  • Die Potentialänderung J V bei festem Strom i ist verhältnismäßig groß und leicht zu messen. Deshalb wird beim Verfahren nach der Erfindung nicht der Strom durch die Ionisationskammer, sondern die Potentialänderung einer Elektrode zur Gasanalyse verwendet.
  • Die Potentialänderung der Elektrode 3 in Fig.2 kann bei Einführung eines andern Gases in die Kammer i bei festem Strom i durch Erhöhung der Potentialdifferenz zwischen den Elektroden 2 und 3 gegenüber derj-enigen im Punkte A noch gesteigert werden, wie Fig.3 erkennen läßt.
  • Um bei konstantem Strom arbeiten zu können, kann eine ganz oder beinahe ganz mit Sättigung arbeitende zweite Ionisationskammer in Serie zur Ionisationskammer i geschaltet werden und den Widerstand 12 ersetzen. Die zweite Kammer ist in ihren geometrischen Abmessungen und ihrer Ladung an ionisierendem Präparat so bemessen, daß sie im gegebenen Falle möglichst mit Sättigung arbeitet. Das heißt, daß i in Funktion von V, wie es in Fig.3 dargestellt ist, im Arbeitsgebiet möglichst flach verläuft. Nach dem bisher Bekannten diente eine zweite Kamimer lediglich zum Ersatz des Widerstandes 12, und man arbeitete deshalb im möglichst linear ansteigenden linken Teil der Kurven in Fig. 3. Dabei kann an Stelle dieser zweifien Ionisiatiouslmmmer eine Kammer mit einer Glüh-, Glimm- oder Photoelektrode, die fast -ganz oder ganz mit Sättigung arbeitet, treten.
  • Fig. q. zeigt ,schematisch eine solche Anordnung. In der linken Kammer -i haben sämtliche Teile 2, 3, 5, 6, 7;; i i und auch die Teile 8 und 9 die gleiche Bedeutung wie in Fig.2. An die Stelle ,des Widerstandes i 2 der Fig. 2 ist die Kammer 13 zwischen Batterie 9 und Elektrode 3 eingeschaltet. In der abgeschlossenen Kammer 13 fließt ein. Strom zwischen den Elektroden 14 und 15, der durch Ionisation des Gases durch das radioaktive Präparat 16 entsteht.
  • Der Strom durch die Kammer 13 kann auch durch eine Glüh-, Glimm- oder Phatoelektrade, die das radioaktive Präparat 16 ünnötig macht, erzeugt werden.
  • Durch geeignete Form, geeignete Ladung mit radioaktiver Substanz oder geeignete Elektrodenb:eschaffenheit kann erzielt werden, daß in der Kammer 13 beinahe Sättigung herrscht, das heißt, daß beinahe alle gebildeten Ionen an die Elektroiden gelangen, unabhängig von kleinen Schwankungen der Potentialdifferenz zwischen den Elektroden 14 und 15.
  • Der Strom, der 'durch die Kammer fließt, und seine Änderung mit der Gaszusammensetzung ist sehr klein.
  • Da nun bei dem Verfahren nach der Erfindung das Potential einer Elektrode gemessen wird, müssen sehr große Anfiorderungen an die Isolation dieser Elektrode gestellt werden, um das Verfahren überhaupt dur chführbar zu machen.
  • Bei Gasen, die Bestandteile, wie Öle, Fette, Rauch und ähnliches, mit sich führen, verschmutzt die Isolation -sehr leicht. Es ist bekannt, die Isolation durch Schutzringe vor direkter Berührung mit dem Gaastrome zu schützen. Dies genügt jedoch nicht in allen Fällen.
  • Diese Isolation wird deshalb zweckmäßig in einer Kammer außerhalb des, Gasistromes angeordnet, indem sie vom eigentlichen Gasraume durch eine Wand getrennt wird, die die Elektrode oder ihre Zuführung fast berührt. Diese Kammer wird gegebenenfalls von einem Strom reiner oder auch noch getrockneter Luft oder eines andern Gases durchspült.
  • Fig.5 zeigt eine schematische Darstellung einer solchen Ausführungsform. Die Elektrod.e 3 ist von der Durchführungsisolation i i im Gehäuse i der Ionisationskammer gehalten. Das zu prüfende Gas strömt vom Eintritt 6 zum Austritt 7 durch den linken Tei:123 der Kammer. Durch den Schutzring 17 und die Wand mit der Durchführung 18 wird der rechte Teil 2q. der Kammer vom strömenden Gase frei gehalten. Durch die Röhre i 9 kann .ein Luftstrom. gegen die Isolation i i geblasen werden, der durch die Öffnung 2o wieder abfließen kann. Dieser Luftstrom bläst die Isolation i i wieder sauber und kann verhindern,, daß das zu prüfende Gas zur Isolation i i strömt.
  • Die Öffnung 2o kann auch wegfallen, dann fließt das bei i9 .eintretende Reinigungsgas durch den Spalt bei i 8 in die Kanmmer 23 und mit dem zu prüfenden Gase durch die Öffnung 7 ab. Das Reinigungsgas kann erwärmt oder getrocknet-sein. Es kann auchdurch' Unterdruck in der Kammer 23 aus -der Kammer 2q. angesaugt- werden.
  • Ist das zu prüfende Gas feucht, so kann die Isolation durch daraix sich: niederschlagen.-den Wasserdampf verdorben oder zeitweise aufgehoben werden.
  • Dies kann vermieden werden, indem die Isolation, oder das sie umgebende Gas erwärtmt wind.
  • In Fig.5 ist eine Ausführung als Beispiel skizziert. Die Heizspirale 2 i wird durch die Ererb equelle 22 erwärmt und trocknet so das Gas und durch Strahlung auch direkt die Isolation.
  • Die Heizspirale kann auch direkt anmit der Isolation in Berührung gebracht werden oder auf einem Körper sitzen., der mit der Isolation in Berührung ist.
  • Die Heizspirale kann auch durch eine andere Wärmequelle ersetzt werden, zum Beispiel durch eine Dampfspirale oder einen glühenden oder strahlenden Körper. Isst die Energiequelle ein strahlender Körper, .so@ kann sie ihre Energie auch von außen durch ein Fenster einstrahlen.
  • Die gleichen Vorkehrungen sind auch an der Außenseite der Ionisationskammer i oder an der Kammer 13 möglich.
  • Auch ein Erwärmen der ganzen Kammer oder einzvIner Ihrer Teile kann diesem Zwecke dienen.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gas- und Schwebestoffanalys:e mit Hilfe einer das zu prüfende Gas ,enthaltenden Ionisationskammer mit mehreren Elektroden verschiedenen Potentials, in welcher die P:o,tentialänderung einer Elektrode bestimmt wird, da: durch gekennzeichnet, daß zur Potentialbestimmung ein statisches Ins.trum@ent benutzt wird, dessen. Ausschlag durch elektrostatiische Kräfte erfolgt.
  2. 2. Einzrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Konstanthaltung des Stromes in Reihe mit der Ionisationskammer in an sich bekannterWeise eine zweite Kammer geschaltet ist, in welcher ein elektrischer Strom durch Ionisation oder durch eine Glüh-, Glimm.- oder Photoelektrode fließt.
  3. 3. Anordnung mach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolation der Elektrode, deren Potentialänderung zur Anzeige der Veränderung des zu prüfenden Gases dient, von dem. Teile (23) der Ionisationskammer (i), durch den das zu prüfende Gas strömt, durch eine enge Durchführung (i8) getrennt ist und gegebenenfalls von einem reinen Gase umgeben. oder umströmt wird. q.. Anordnung mach Anspruch i, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Um-, ,ichung der Isolation der Elektrode 3 denen Poiteritialänderung zur Anzeige der Veränderung des zu prüfenden Gases dient, oder diese Isolation selbst erwänrnt wird.
DE1936J0056503 1936-12-02 1936-12-03 Verfahren und Einrichtung zur Gas- und Schwebestoffanalyse Expired DE696054C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1936J0056503 DE696054C (de) 1936-12-02 1936-12-03 Verfahren und Einrichtung zur Gas- und Schwebestoffanalyse

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE493670X 1936-12-02
DE1936J0056503 DE696054C (de) 1936-12-02 1936-12-03 Verfahren und Einrichtung zur Gas- und Schwebestoffanalyse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE696054C true DE696054C (de) 1940-09-10

Family

ID=25944639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1936J0056503 Expired DE696054C (de) 1936-12-02 1936-12-03 Verfahren und Einrichtung zur Gas- und Schwebestoffanalyse

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE696054C (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1900888A1 (de) * 1968-01-19 1969-09-04 Vigifeu Ionisierkammer,insbesondere fuer Branddetektorgeraet
DE2631241A1 (de) * 1975-07-11 1977-03-17 Inst Nat Radio Elements Ionendetektor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1900888A1 (de) * 1968-01-19 1969-09-04 Vigifeu Ionisierkammer,insbesondere fuer Branddetektorgeraet
DE2631241A1 (de) * 1975-07-11 1977-03-17 Inst Nat Radio Elements Ionendetektor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3417525C1 (de) Vorrichtung zur quantitativen und qualitativen Erfassung von kohlenwasserstoffhaltigen Schwebeteilchen in Gasen
DE19609582C1 (de) Photoionisations-Ionenmobilitätsspektrometrie
EP0386665A2 (de) Verfahren zur Messung von Partikeln in polydispersen Systemen und von Partikelkonzentrationen monodisperser Aerosole sowie Messvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE19513459A1 (de) Ionenmobilitätsspektrometer mit flexiblen gedruckten Leiterplatten und Verfahren zu dessen Herstellung
DE4030742A1 (de) Massenspektrometer fuer ionisation unter atmosphaerendruck
DE1086460B (de) Verfahren und Vorrichtung zum quantitativen Nachweis von Gasspuren eines gasfoermigen Gemisches aus Ionisationsstrom-Messungen
DE1046372B (de) Verfahren und Vorrichtung zur elektrischen Feststellung von Aerosolen in Gasen
DE4213079C2 (de) Fühler zur Ermittlung einer Substanz von hoher relativer Molekülmasse
DE2217625C3 (de) Feuchtigkeits-Leckdetektor
DE1812702A1 (de) Messung der elektrostatischen Eigenschaften von Kunststoffmaterialien
DE2014747A1 (de) Meßgerät und Verfahren zur Messung von Gasgeschwindigkeiten
DE112016007051T5 (de) Ionenanalysevorrichtung
DE696054C (de) Verfahren und Einrichtung zur Gas- und Schwebestoffanalyse
DE112013000365B4 (de) Differenzielles Ionenmobilitätsspektrometer
DE2649912C2 (de)
DE3940036A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur sauerstoffmessung unter ausnutzung der paramagnetischen eigenschaften des sauerstoffs
DE112019000145T5 (de) Gaspfadströmungsüberwachungsgerät und Verfahren für Ionenmobilitätsspektrometer
DE1289669B (de) Geraet zur Bestimmung der Groessenverteilung der Aerosolteilchen in einer gasfoermigen Probe
CH199517A (de) Verfahren und Vorrichtung zur Anzeige des Zustandes eines Gases.
DE615966C (de) Verfahren zur Messung der Streustrahlung in der Umgebung von Roentgen- oder aehnlichen Anlagen mit Hilfe einer lonisationskammer
AT205266B (de) Vorrichtung zur Feststellung von Aerosolen in Gasen
DE578517C (de) Messgeraet zur Pruefung von Gasen, insbesondere Rauchgasen
US3400264A (en) Dual column gas chromatography apparatus
DE3515258C2 (de)
DE694687C (de) Verfahren zum Nachweis und zur Bestimmung von Fremdstoffen in Gasen