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Einrichtung zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit von Flüssigkeiten,
bei der der Elektrolyt mit einer Temperaturmeßbrücke in Reihe geschaltet ist Eine
bekannte Schaltung zur Beseitigung der Temperaturabhängigkeit bei Leitfähigkeitsmessungen
sieht vor, parallel zu den Elektroden einen Widerstand zu legen und dabei diesen
Widerständen eine solche Größe zu geben, daß der Temperaturkoeffizient dieser Widerstandskombination
an ein oder zwei Punkten der Skala entgegengesetzt gleich dem Temperaturkoeffizienten
eines zur Kompensation dienenden Widerstandsthermom,eters,is¢, das der Zusammenschaltung
aus Elektroden und Paralleiwiderstand vorgeschaltet ist. Dadurch erreicht man, daß
der gesamte Widerstand sich an diesen zwei Punkten mit der Temperatur nicht ändert.
Der Widerstand dieser gesamten Kombination wird dann z. B. in einer Brücke gemessen,
deren andere Widerstände so dimensioniert sind, daß beim Skalenanfangspunkt kein
Strom fließt.
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Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Messung in der Weise
durchzuführen, daß allein die Zusammenschaltung von Elektrolyt und Parallelwiderstand
in einer Brücke angeordnet wird, wobei der Parallelwiderstand dazu dient, eine geeignete
Skallencharakteristik zu erzielen. Zur Temperattirkompensation ssird dann eine zweite
Brücke verwendet, die mit der ersten Brücke zusammengeschaltet ist und die ein Widerstandsthermometer
enthält. Auch in diesem Fall werden die Widerstände in der den Elektrolyt enthaltenden
Brücke so bemessen, daß am Skalenanfangs,punkt kein Strom durch die Temperaturmeßbrücke
fließt.
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Gemäß der Erfindung kann man bei einfacher Reibenschaltung des Elektrolyten
mit der Temperaturmeßbrücke in besonders einfacher Weise eine geeignete Skalencharakteristik
erzielen, wenn man zunächst in bekannter Weise parallel zum Elektrolyten einen Widerstand
schaltet, dann aber dem Parallelwiderstand oder der Temperaturmeßbrücke einen Gegenstrom
überlagert, der die Temp eraturmeßbrücke am Skalenanfangspunkt stromlos macht. Es
werden dann also auf diese Weise alle Ströme, die durch die Art des Schaltungsaufbaues
bedingt, für die Messung selbst aber störend sind, durch die aber lagerung entsprechender
Gegenströme kompensiert.
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In Abb. 1 ist ein Schaltungsbeispiel wiedergegeben. Da der durch
die Brücke fließende Strom proportional dlem Strom durch den El ektrolyten E ist,
ist der Diagonalstrom der Brücke proportional dem Produkt aus Strom
und
Temperatur des Elektrolyten, weil in der Brücke ein temperaturempfindliches Thermometer
t eingebaut ist. Der auftretenden Diagonalspannung wird zwecks zusätzlicher Skalenbeeinflussung
über den Wandler T eine Spannung überlagert, die verhältnisgleich dem durch den
Elektrolyten fließenden Strom ist.
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Um der Skalencharakteristik einen gewünschten Verlauf zu geben und
um die Kurven, die den Zusammenhang zwischen Leitfähigkeit, Temperatur und Salzgehalt
darstellen, möglichst geradlinig zu gestalten, wird in bekannter Weise parallel
zum Elektrolyten, evtl. auch parallel zum Elektrolyten und einem festen Widerstand,
ein Widerstand R1 augebracht. Um nun zu erreichen, daß am Skalenanfangspunkt, z.B.
bei der Leitfähigkeit Null, kein Ausschlag des Anzeigeinstrumentes statthat, ist
es erforderlich, der Schaltung einen Gegenstrom zu überlagern, dessen Größe so bemessen
ist, daß die Temperaturmeßbrücke an diesem Punkt stromlos ist. Andernfalls würde
nämlich, weil die ParalLelschaltung E-R1 ja auch bei der Leitfähigkeit Null einen
endlichen Wert hat, auch am Skalenanfangspunkt ein Brückenstrom (Grundstrom) fließen
und damit das Anzeigeinstrument einen Ausschlag machen.
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Bei der in Fig. I dargestellten Schaltung wird die Kompensation durch
eine an den Paralielwiderstand R1 angeschlossene Wicklung T3 des Wandlers bewirkt.
Die gleiche kompensierende Wirkung erhält man naturgemäß auch, wenn der Wandler
nicht unmittelbar an diesen Parallelwiderstand gelegt wird, sondern an eine andere
geeignete Stelle des Stromkreises, z. B. an die Stromeingangspunkte der Temperaturmeßbrücke.
Auch in diesem Fall fließt dann bei passender Bemessung ein Gegen strom von solcher
Größe, daß die Temperaturmreßbrücke am Skalenaufangspunkt stromlos wird.
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In Fig. 2 ist ein Schaltungsbeispiel dargestellt, bei dem der Skalenanfangspunkt
nicht bei der Leitfähigkeit Null, sondern bei beliebiger Leitfähigkeit beginnt.
In diesem Fall muß nicht nur der bei der Leitfähigkeit Null fließende Grundstrom
kompensiert werden, sondern es ist eine solche Beeinflussung des Brückenstromes
erforderlich, daß die Skala bei dem gewünschten Salzgehalt beginnt. Die Beeinflussung
kann, wie in Fig. 2 gezeigt, auch in zwei Stufen vorgenommen werdlen. Die Sekundärwicklung
TG des Wandlers dient hier dazu, den durch R2 fließenden Grundstrom zu kompensieren,
während die weitere Kompensation zur Festlegung des Skalenanfangspunktes durch die
Spannung der Wicklung Ta erfolgt. Die Kompensation kann aber auch in einer Stufe
durch entsprechende Bemessung der Wicklung T5 des Wandlers erfolgen.
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Statt nun die Überlagerung der Ströme bzw.
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Spannungen zur Unterdrückung des im Skalen anfangspunkt durch den
parallel zum Elektrolyten liegenden Widerstand fließenden Stromes durch Wandler
vorzunehmen. kann man auch Widerstandskompensationsschaltungen verwenden. Wenn man
dabei durch geeignete Schaltungen Äquip oteutialpunkte an beiden zu überlagernden
Spanntmgen schafft, so kann die Schaltung unter Verwendung einer einzigen Spannungsquelle
ausgeführt werden.
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In Fig. 3 ist ein Beispiel angegeben. wie man in solchem Falle den
Grundstrom zn-eck mäßig kompensiert. Die Stromversorgung für diese Anordnung geschieht
von einer Brücke III aus, die nicht auf Spaunungslosigkeit des Diagonaistromes abgeglichen
ist.
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Parallel zu dieser Brücke liegen noch zwei weitere Widerstände 86
und R. Diese bilden mit den Widerständen « und R, der Brücke III eine weitere Brücke,
die so abgeglichen ist, daß an der Meßdiagonale eine Spannung von solcher Größe
abgenommen wird, daß die Kompensation der Wirkung des Grundstromes erfolgt, d. h.
die der Brücke parallel geschalteten WiderständeR,j und R-, sind gegenüber R8 und
R9 so zu bemessen, daß gerade der Grundstrom durch R10 kompensiert wird.