DE878529C - Elektrolytischer Elektrizitaetszaehler - Google Patents

Elektrolytischer Elektrizitaetszaehler

Info

Publication number
DE878529C
DE878529C DEK9565A DEK0009565A DE878529C DE 878529 C DE878529 C DE 878529C DE K9565 A DEK9565 A DE K9565A DE K0009565 A DEK0009565 A DE K0009565A DE 878529 C DE878529 C DE 878529C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
switching element
electrolytic
switching
following
voltage
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
DEK9565A
Other languages
English (en)
Inventor
Claus Dipl-Phys Kangro
Walther Dr Kangro
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
Priority claimed from DEK8345A external-priority patent/DE858573C/de
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DEK9565A priority Critical patent/DE878529C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE878529C publication Critical patent/DE878529C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/02Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof using combined reduction-oxidation reactions, e.g. redox arrangement or solion
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/02Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electrolytic methods
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/22Devices using combined reduction and oxidation, e.g. redox arrangement or solion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

  • Elektrolytischer Elektrizitätszähler Zusatz zum Patent 858 573 Es ist bekannt, elektrolytische Zellen als WIeßinstrumente für elektrische Energiemengen zu verwenden. Insbesondere sind hierzu auch elektrochemische Systeme gemäß Patent 858 573 vorgeschlagen worden, die durch die physikalische Ntessung von Konzentrationen von Stoffen, die bei Stromdurchgang durch umkehrbare oder nahezu umkehrbare elektrochemi,sclhe Vorgänge im Elektrolyt erzeugt oder zusätzlich erzeugt werden, gekennzeichnet sind Bei dieser Art von WIessungen sind jedoch zwei Ai'achteile in Kauf zu nehmen: einmal wird bei diesen Instrumenten die verbrauchte Energiemenge nicht direkt durch sichtbare Zahlen angezeigt, sondern muß an physikalischen Spezialablesegeräten ermittelt werden, so daß der Verbraucher selbst kein oder nur ein roh angenähertes Bild über den Stand seines Zählers gewinnt. dann, und das ist weit schwerwiegender, sind alle Elektrolytzähler bisher nur für gegebene, begrenzte Zeiträume verwendbar, da sie nach Verbrauch der elektrochemisch aktiven Stoffe naturgemäß nicht weiterarbeiten können.
  • Die Vorrichtung gemäß der Erfindung vermeidet diese Nachteile. Sie ermöglicht es, Elektrolytzähler zu benutzen und dabei direkt Zahlen für die verbrauchte Energiemenge zu erhalten, und sie be wirkt, daß der Elektrolytzähler über unbegrenzte Zeiten benutzbar ist.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung benutzt die Elektrolytzelle als Sehaltelement, das nach dem Durchgange einer bestimmten Elektrizitätsmenge durch die hierbei eingetretenen physikalischen und chemischen Veränderungen im Elektrolyt Schaltungen bewirkt, auf die ein mechanischegs Zählwerk anspricht. Da diese physikalischen und memischen Veränderungen proportional der zu zählenden Menge eTektrilschrerEnergie sind, so findet die Schaltung nach dem Verbrauch ganz bestimmter Energiemengen statt, die am Zählwerk registriert werden.
  • Die Veränderungen im Elektrolyt sind strom- und energieproportional, die das Zählwerk betätigenden Kräfte jedoch nicht, da sie vom Schaltelement lediglich ausgelöst werden und über Relais- oder Röhrenschaltungen od. dgl. aus der zu zählenden Hauptenergie entnommen werden können.
  • An sich sind die Veränderungen in den beiden Elektrolyten, Idem Katholyten und dem Anolyten, zunächst proportional der hindurchgegangenen Elektrizitäbsmenge oder, bezogen auf die Zeiteinheit, der Stromstärke. Da aber die Stromstärke ihrerseits proportional der Spannung ist, so sind auch die im Elektrolyt eingetretenen chemischen und physikalischen Veränderungen ihrerseits proportional der Spannung. Das elektrolytische Schaltelement reagiert daher auch auf alle Spannungsschwankungen im Hauptstromkreise: sinkt beispielsweise die Spannung im Hauptstromkreise, so sinkt auch die Klemmspannung am elektrolytischen Schaltelement, damit auch die Stromstärke. Da aber das elektrolytische Schaltelement nur nach dem Durchgang einer bestimmten Elektrizitätsmenge Schaltungen tätigt, so benötigt das Schaltelement bei verminderter Stromstärke bis zum Umschalten eine der Verminderung der Spannung genau entsprechende längere Zeit.
  • Das Zählwerk registriert an sich die Anzahl der Schaltungen, von denen jede zunächst einer bestimmten Menge Amperes tun den entspricht. Gemäß der Erfindung wird aber die Skala des Zählwerkes direkt in Kilowattstunden und deren Bruchteile eingeteilt. Dies ist möglich, weil die Amperestunden stets und nur mit der Normalspannung des Hauptstromes zu multiplizieren sind. Diese Eigenschaft des Schaltelementes, unabhängig von allen Spannungsschwaukungen stets die richtige Energiemenge anzuzeigen, ist von besonderem Wert.
  • Das elektrolytische Schaltelement kann an sich auf viele beliebige Arten aufgebaut werden. Eine bevorzugte Form des Schaltelementes gemäß der Erfindung ist in der Abb. I schematisch wiedergegeben. In einem Glasrohr 10 befinden sich konzentrisch zwei Graphitelektroden ii mit erweiterten inneren Enden 12, die die eigentlichen Elektroden darstellen. Zwischen den Elektroden 12 und dem Glasrohr 10 befinden sich die Elektrodenräume I3, der Kathoden- und der Anodenraum. Auch diese Räume 13 sind um die Elektroden herum konzentrisch mit dem Rohr 10 angeordnet. Als Mittelraum zwischen den Elektrodenräumen dient der ringförmige Raum I4, der mit Strömungen behindernden Füllstoffen, wie Glaswolle, Asbest usw., angefüllt ist. Begrenzt wird dieser Mittelraum 14 durch zwei Glasplatten I5, deren Durchmesser nur sehr wenig kleiner als der lichte Durchmesser des Glasrohres 10 ist, so daß zwischen diesen Glaspiatten I5 und dem Glasrohr 10 ein sehr enger ringförmiger Spalt I6 entsteht. Glasplatten I7, Vergußmassen I8, nach Art der in der Akkumulatorenindustrie üblichen Vergußmassen oder ähnliche Massen, und Stopfen 19 schließen die Ellektrodenräume samt dem Elektrolyt gasdicht nach außen ab.
  • Gemäß der Erfindung sind die Flächen der E1ektroden 12 parallel oder nahezu parallel zu der Achse des Rohres Io angeordnet. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Stromdichte an den Elektroden nicht vom Querschnitt des Rohres Io abhängt.
  • Da die Stromdichte für die Reversibilität der elektrochemischen Vorgänge Von großer Bedeutung ist, so ermöglicht diese Anordnung gemäß der Erfindung ein Einstellen der optimalen Stromdichte unabhängig vom Durchmesser des Rohres 10. Außerdem ermöglicht es diese Anordnung, die eigentlichen Elektrodenräume I3 ebenfalls unabhängig vom RohrdurcShmesser auszubilden, so daß die Menge Ides umzusetzenden Elektrolyts nur nach den Erfordernissen des Schaltens gewählt werden kann. Ferner bedingt diese Anordnung der Elektrodenfiächen einen wesentlich günstigeren Verlauf der Stromlinien.
  • Der Mittelraum, der ringförmig um einen Glaskörper angeordnet ist, ist mit dem gleichen Elektrolyt gefüllt, der anfangs auch in den beiden Elektrodenräumlen I3 vorfianden ist. Der Mittelraum wird niit Strömungshindernilssen, wie Glaswolle, Asbestfaser u. dgl., gefüllt. In einer besonderen Aulsfü'hrungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung werden außer diesen Strömungsbindernissen noch zwei weitere, genau einstellbare Hindernisse gegen die Durchmischung angebracht. Es sind des die Spalte I6, die, wie bereits beschrieben, zwischen den Glasplatten 15 und dem Rohr 10 entstehen. Die Weite dieser Spalte und ihre Ausdehnung axial zum Rdhr lassen sich beliebig und genau einstellen, so daß das Schaltelement sowohl sichtlich seines Widerstandes wie anderer Eigenschaften dem jeweils vorliegenden Zwecke angepaßt werden kann. Da der Spalt 16 meist sehr eng gewählt werden wird, wird auf diese Weise eine Durchmischung der Elektrodenläsungen mit derjenigen des Mittelraumes in der kurzen Zeit zwisEhen zwei Schaltungen praktisch vollständig vermieten.
  • In einer weiteren und besonders bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung betätigt das elektrolytische Schaltelement einen Um'schalter, der dieElektrolytzelle des Schaltelementes umpolt, wenn die physikalischen und chemischen Veränderungen in dem Elektrolyt inr folge des Durchganges, einer bestimmten Elektrizitätsmenge bestimmte Werte erreicht haben. Diese Betätigung des Umschalters kann direkt vom Schaltelement aus erfolgen. Meist wird das Schaltelement aber nur auslösend auf Relais oder Röhren einwirken, die ihrerseits den Umschalter betätigen.
  • Das hat den Vorteil, daß die zur Betätigung des Umschalters erforderlichen Kräfte nicht proportional den physil<alischen und chemischen Veränderungen im Schaltelement zu sein brauchen. Jedes Umpolen wird vom mechamschen Zählwerk registriert. Das Umpolen des Schaltelementes nach Erreichen bestimmter physikalischer und chemischer Veränderungen im Elektrolyt ist für die Verwendung des Schaltelementes in Zählern von größter Bedeutung: dadurch wird der allgemein bei allen Elektrolytzählern bisher vorhandene Nachteil der zeitlichen Begrenzung ihrer Verwendungsfähigkeit ohne Wartung aufgehoben. Das nach bestimmtem Energieverbrauch immer wieder umgepolte Schaltelement ist an sich unbegrenzt verwendungsfähig, da nach dem Umpolen alle vor dem Umpolen entstandenen Veränderungen im Elektrolyt rückgängig gemacht werden und dann in entgegengesetzter Richtung neu entstehen. Besonders geeignet für derartige unbegrenzt verwendungsfähige elektrolytische 5 chaltelemente sind elXektrochemisch,e Systeme, die gut reversibel arbeiten und bei denen bei Stromdurchgang lediglich Veränderungen im Elektrolyt eintreten.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird die sich während des Stromdurchganges im Schaltelement ausbildende Gegenspannung der Polarisation benutzt, um den Schaltvorgang auszulösen. Das wird dadurch erreicht, daß in den Stromkreis des Schaltelementes zusätzlich ein oder mehrere Widerstände geschaltet werden, von denen jeder einzeln oder mehrere zusammen einen größeren elektrischen Widerstand aufweisen, als das elektrolytische Schalielement im Normalzustande. Hierbei ist unter Normalzustand des elektrolytischen Schaltelementes derjenige Zustands zu verstehen, bei dem keinerlei Polarisationsspannungen vorhanden sind, d. h. bei dem der Elektrolyt im Kathodenraum die gleiche Zusammensetzung hat wie Derjenige im Anodenraum und bei dem die Elektroden von gleicher Beschaffenheit sind. In Abb. 2 ist eine der für diese Zwecke möglichen Anordnungen schematisch wiedergegeben. Es bedeuten: 21 ein Transformator mit geeignetem Umsetzungsverhältnis, unter Umständen auch mehrere Transformatoren, die die Spannung stufenweise herabsetzen, 22 ein Gleichrichter, beispielsweise Trockengleichrichter in Grätz-Schaltung oder ähnliches, 23 eine Potentiometervorrichtung zum Abgriff gewünschter Spannungen, 2+ ein konstanter Widerstand, 25 das elektrolytische Schaltelement, 26 ein Umpolschalter, 27 ein Widerstand, der möglichst temperaturunabhängig und induktionsfrei sein soll, 28 eine Vorrichtung zur Betätigung des Umpolschalters und des mechanischen Zählwerkes 29. Diese Vorrichtung 28 wird von der Spannung ausgelöst, die nach auftreten einer bestimmten Polarisation am Schaltelement 25 erreicht wird. Die Art der Vorrichtung 28 kann beliebig sein, eine Relaisschaltung oder eine Röhrenschaltung od. td!gl. mehr. Sie muß lediglich bei einer bestimmten Maximalspannung am Schaltelement 25 ansprechen. Erfindungsgemäß sind die Widerstände der Teile 23, 24 und 27 jeder einzeln oder mehrere zusammen größer als der Widerstand des Schaltelementes 25 im Normalzustande.
  • Dieses Wilderstandsveriältnis ist für das einwandfreie Arbeiten der Schaltvorrichtung unerläßlich.
  • Ein Beispiel möge die Verhältnisse erläutern: Gegeben sei beispielsweise als Elektrolyt eine Lösung von Eisen-(III) -chlorid und Eisen-(II) -chlorid gleicher molarer Konzentration in Wasser oder Salzsäure oder Kochsalziösung od. dgl. Mit dieser Lösung sei das in Abb. I schematisch dargestellte Schaltelement gleichmäßig gefüllt. Das is!t der Normlalzustand. Der elektrische Widerstand der Anordnung 25 beträgt dann bei I8o C rund 4 ohm. Im Stromkreise des Schaltelementes sei der Einfachheit halber der Widerstand 24 fortgelassen und nur der Widerstand 27 als vorhanden angenommen.
  • Dieser Widerstand betrage beispielsweise 26 Ohm.
  • Als Spannungsquelle sei, ebenfalls der Übersichtlichkeit halber, hier ein Akkumulator angenommen, von dem gleichbleibend 300 mV abgegriffen werden.
  • Die Stromstärke im Normalfalle, d. h. wenn keine Polarisation im Schaltelement vorhanden ist, beträgt dann 10 mA, die Spannungsabfälle am Schaltelement 25 und am Widerstand 27 Ao mV und 260 mV. Nach Durchgang einer ganz bestimmten Elektri zitätsmenge entsteht eine Gegenspammug der Polarisation von 54,4 mV. Der dem Hauptstrome entgegengerichtete Polarisationsstrom beträgt rund I,82 mA, so daß der resultierende Gesamtstrom nur nodh rund 8,I8 mA ausmacht. Nunmehr beträgt aber der Spannungsabfall am Schaltelement rund 87,3 mV, d. h. er ist um +7,3 mV gestiegen. Diese Spannungssteigerung wird in derVorrichtung 28 zum Auslösen des Schaltvorganges, also des Umpolens am Schalter 26, und zur Betätigung des mechanischen Zählwerkes 29 benutzt. Nach dem Umpolen liegt im Schaltelement die Polaris ations spannung als zusätzliche Spannung zur Hauptspannung vor, da sie nun die gleiche Riclltung hat. Die Gesamtspannung beträgt nunmehr 354,4 mV. Demnach steigert sich die Stromstärke gleich nach dem Umpolen auf II,8 mA. Jetzt beträgt der Spannungsabfall am Widerstand 27 rund 307 mV, derjenige am Schalteleinent 25 aber nur rund 47,4 mV. Der Spannungsabfall am Schaltelement erreicht demnach nicht den Wert, der zur Betätigung der Vorrichtung 28 notwendig war, in diesem Beispiel 87,3 mV. Erst nachdem die frühere Polarisation durch Elektrolyse völlig rückgängig gemacht worden, also der Normalzustand erreicht worden ist und darüber hinaus sich eine neue Polarisation von gleicher Höhe wie vorhin ausgebildet hat, findet erneut ein Schaltvorgang statt.
  • Wenn in dem eben beschriebenen Beispiel der Einfachheit halber ein konstanter Gleichstrom und nur ein Widerstand 27 angenommen wurden, so soll das keine Beschränkung der Erfindung auf diese Verhältnisse darstellen. Vielmehr verläuft die Spannungssteigerung im Schaltelement den gelschilderten Verhältnissen völlig analog, auch wenn mehr als ein Widerstand im Stromkreise. des Schaltelementes 25 vorhanden sind. Bedingung ist erfindungsgemäß nur, daß der elektrische Gesamtwiderstand der zugeschalteten Widerstände größer ist als derjenige des Schaltelementes im Normalzustande.
  • Wird Wechselstiom gleichgerichtet, wie es in der Abb. 2 angedeutet ist, so erhält man einen zerhackten Gleichstrom, dessen Spannung außerdem periodisch zwischen Null und einem Höchstwert schwankt. In diesem Falle muß gemäß der Erfindung die mittlere Klemmspalnnung am Scllaltelement 25 im Normalzustande immer höher sein als jede jeweils mögliche Polarisationssplannung.
  • Durch Einstellung dieses Spannungsverhältnisses wird erreicht, daß der Verlauf der Polarisation mit der Zeit, wenn auch ein wenig verzögert, so doch im wesenilichen der gleiche ist wie der im Beiispiel mit dem Gleichstrom geschilderte. Da die Polarisations spannungen, wie aus dem Beispiel ersic'htlich ist, gering sind, ist es immer möglich, diese Einstellung des Spannungsverhältnisses gemäß der Erfindung zu verwirklichen. Durch Verengung und Verlängerung des Spaltes I6 (Abb. I) ist eine Erhöhung des inneren Widerstandes. des elektrolytischen Schaltelementes stets möglich, so daß eine höhere mittlere Klemmspannung am Schaltelement nicht notwendig eine Erhöhung der Stromstärke oder gar der Stromdichte bedeuten muß. Jedoch würde auch eine Erhöhlung der mittleren Stromstärke nicht schädlich sein.
  • Außer der in Abb. 2 angegebenen lassen sich noch andere Schaltungen ausführen, die die Folarisationsspannùng als auslösende Schaltursache benutzen. Bei pulsierendem Gleichstrom wird der Schaltvorgang im Maximum der Spannung ausgelöst. Für solche pulsierende Spannungen gilt das oben angeführte Zahlenheispiel sinngemäß, wenn man an Stelle der im Beispiel angegebenen Gleichspannungen die Maximfalwerte dier pulsierenden Spannung einführt. Die Zeit, in der sich eine bestimmte Polarisationsspannung ausbildet, ist von der Spannung des zu messenden Hauptstromkreises abhängig, d. h. den Schwankungen dieser Spannung unterworfen Im allgemeinen gleicht das elektrolytische Schaltelement alle Spannungs schwankungen, wie Ibeschrieben7 aus. Wird eine Schaltung gewählt, in der dieser Ausgleich nicht vollständig ist, so wird gemäß der Erfindung im Schaltelement 28 dieser Ausgleich durch besondere Schaltungen vorgenommen.
  • In weiterer Fortbildung der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird eine Anordnung benutzt, bei der die Auslösung des Schaltvorganges auf elektrooptischem Wege erfolgt. Erfindungsgemäß wird der Lichtstrahl einer Lichtquelle geteilt und durch den Kathoden- und Anodenraum des elektrolytischen Schlaltelementes gesandt, wobei die während des Stromdurchganges entstandenen physikalischen und chemischen Veränderungen in den Ellektrolyten eine verschiedene Schwächung der Lichtstrahlen bedingen. Da die Lichtstrahlen praktisch die ganzen Elektrodenräume durchsetzen, sind die Lichtschwächungen den Veränderungen proportional. Die verschieden geschwächten Lichtstrahlen wirken auf zwei getrennte Photoelemente ein, die elektrisch gegeneinandergeschaltet sind. Dadurch entsteht ein Photostrom, dlessen Stärke von dem Schwächungsverhältnis der Lichtstrahlen ab'hängt, oder es entsteht eine Photospannung, deren Wert ebenfalls von dem Verhältnis der Lichtschwächungen abhängt.
  • Photostrom oder Photospannung bewirken, wenn sie bestimmte Höchstwerte erreicht haben, die Auslösung des Schaltvorganges und damit die Betätigung des mechanischen Zàhlverlæes. Der Sichalt-argang kann auch hier. nur in einer Betätigung des Zählwerkes bestehen, er kann sauer vorzugsweise auch hier das Umpolen des elel<trolytischen Schaltelementes bewirken.
  • In Abb. 3 ist schematisch ein Beispiel für eine solche photoelektrische Schaltanoridnung wiedergegeben. 3I sind die beiden Elektrodenräume des elektrolytischen Schaltelementes, 32 die Elektroden, meist Graphit, 33 das leitende Mittelteil des Elektrolysengefäßes, das mit dem gleichen Elektrolyt angefüllt ist, der sich anfangs auch in den Räumen 3I befindet und in dem sich Strömungshindernisse, wie Glaswolle, Asbestfaser usw., befinden, 34 ist eine Lichtquelle, beilspielsweise eine kleine Glüilbirne, deren Licht über die Linse 35 und die Planspiegel 36, 37 und 38 durch die Räume 3I auf die beiden Photoelemente 39 und 40 gelangt. Als Photoelemente können beliebige lichelelektrisch empfindliche Zellen angewandt werden, vorausgesetzt, daß sie nicht ungleichmäßig ermüden oder sich sonst unkontrollierbar verändern. Die Photospannung, oder der Photostrom, wird iiber den Widerstand ßI und dieVerstärkervorrichtung 42 zur Betätigung des Umpolschalters 43 und des mechanischen Zä'hlwerke 29 verwandt. Statt /des Widerstandes 41 kann auch eine Potentiometeranordnung eingebaut werden. Auch können Widerstand und Potentiometer gemeinsam vorhanden sein.
  • Auch lbei der vorliegenden photoelektrischen Anordnung wirkt die elektrolytische Zelle selbst lediglich als Schaltelement, das nach dem Durchgange einer ganz bestimmten Elektrizitätsmenge Schaltungen bewirkt. Irgendwelche Ablesungen oder Ermittlungen von Zwischenwerten zwischen zwei Schaltungen finden nicht statt, Sie sind dann auch überflüssig, wenn die Schaltungen häufig genug erfolgen. Hier verhält sich das Schaltelement demnach genau so wie in der Anordnung zur Ausnutzung der Polarisationspannung, wo auch keinerlei Ablesungen stattfauden.
  • In dieser Hinsicht unterscheidet sich die Vorrichtung gemäß der Erfindung grundsätzlich von allen anderen bisher bekannten Elektrolytzählern, bei denen stets Ablesungen irgendwelcher Art vorgenommen werden müssen und keine selhsttätigen Schaltungen eintreten.
  • Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist als ei ektrochemisches System temperaturabhängig. Einmal ändert sich der Widerstand der Zelle mit der Temperatur, dann aber auch die Polarisationsspannung und andere physikalischen Eigenschaften.
  • Zum Ausgleich dieser Änderungen sind in den oder die vom Hauptstromkreise abgezweigten Nebenstromkreise Ausgleichswiderstände eingebaut, die durch die Art ihrer Temperaturabhängigl<eit und ihre Größe alle im elektrolytischen Schaltelemente durch Temperaturänderungen verursachten Ver- änderungen kompensieren. Hierzu können auch solche WiderständNe verwandt werden, die auch anderen Zwecken dienen, wie beispielsweise die Widerstände 23 und 2+ in Abb. 2.
  • Die Vorrichtung gemäß der Erfindung wird nur von geringen Strömen durchflossen und daher auch nur mit geringen Spannungen betrieben.
  • Trotzdem sind die Anzeigen streng proportional der zu zählenden Energie des Hauptstromes, auctl im Falle eines Wechselstromes. Die Genauigkeit der Anzeige des mechanischen Zählwerkes hängt oíl nbar von der Anzahl der Umsvhaltungen in der Zeieinheit und vom Kilowattstundenwert jedler Ürnschaltung ab. Um den Zähler selbst möglic'hst vielen N=erwendungszlveclçen anpassen zu können. sind in den Schaltsystemen gemäß der Erfindung Vorrichtungen eingebaut, die eine Einstellung des Zählwerkes und des Umschaltens für verschiedene, aber bestimmte Energiemengen ermöglichen. Das läßt sich beispielsweise dadurch erreichen, daß man im Falle von Abb. 2 den Umpolvorgang bei einer anderen Polarisationsspannung ablaufen läßt oder im gleichen Falle durch Anderung der Gleicnspannung am Potentiometer 23. Auch im Falle der photoelektrischen Auslösung des Schaltvorganges sind solche Einstellungen leicht zu tätigen, etwa durch den Widerstand 41 oder ein Potentiometer in diesem Stromkreise od. dgl. Es ist so ein einziges Schaltelement in den verschiedensten Zählern verwendbar, wobei die Meßgenauigkeit für jeden Verwendungszweck gesondert einstellbar ist.
  • Daß die Vorrichtung gemäß der Erfindung mit sehr kleinen Stromstärken betrieben werden kann, ist von besonderem Wert für ihre Verwendung zur Niessung von Wechselströmen. Man kann die Stromstärke des zerhackten Gleichstromes so gering halten, daß eine nennenswerte Verzerrung des Hauptstromes nicht eintritt.
  • Es ist ferner durchaus möglich mit Hilfe des elektrolytischen Schaltelementes auch Shschal tungen des zu messenden Hauptstroines zu tätigen, ein Gedanke, der in Konsequenz zum Äiünzzähler oder zu einem sonst auf bestimmten Energieverlirauch begrenzten Zähler führt.

Claims (9)

  1. PATENTANSPRÜCHE: I. Elektrolytischer Elektrizitätszähler, bei dem die physikalische Messung von Konzentrationen von Stoffen, die bei Stromdurchgang durch umkehrbare oder nahezu umkehrbare elektrochemische Vorgänge im Elektrolyt erzeugt oder zusätzlich erzeugt werden, Verwendung findet, nach Patent 858 573, gekennzeichnet durch elektrolytische Sc'haItelemente, mit deren Hilfe die beim Stromdurchgang in den Elektrolyten eingetretenen Veränderungen Schaltungen bewirken, auf die ein mechanisches Zählwerk anspricht.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I, gekennieichnet durch mechanische Zählwerke, die jeden Schaltvorgang des elektrolytischen Schaltelementes in Form einer Energiemenge registrieren.
  3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen I und 2. gekennzeichnet durch Elektroden, deren Oberfläche parallel zur Verbindungslinie zwischen beiden Elektroden angeordnet ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch I und folgenden, gekennzeichnet durch Strömungswiderstände oder Hindernisse im Raume zwischen den Elektroden, die in Form enger, beliebig in Weite und Ausdehnung einstellbarer Spalte angebracht sind.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch I und folgenden, gekennzeichnet durch einen Umschalter, der die Elektrolytzelle umpolt, wenn infolge einer bestimmten Elektrizitätsmenge, die das Schaltelement durchsetzt hat, die physikalischen und chemischen Veränderungen in den Elektrolyten bestimmte Werte erreicht haben.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch I und folgenden, cbJekennzeichnet durch die Auslösung des Schaltvorganges mit Hilfe der bei der Elektrolyse im Schaltelement entstehenden Polarisationsspannung.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch I und folgenden, gekennzeichnet durch einen oder mehrere Widerstände im Stromkreise des elektrolytischen Schaltelementes, von denen jeder einzeln oder mehrere zusammen einen größeren elelçtrischen Widerstand aufweisen als das dektrolytische Schaltelement im Normal zustande.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch I und folgenden, gekennzeichnet durch eine pulsierende Gleichspannung an den Klemmen des Schaltelementes, die im Mittel immer höher ist als die jeweils mögliche Polarisationsspannung.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch I und den Ansprüchen 2, 4, 5 und 8, gekennzeichnet durch zwei elektrisch gegeneinandergeschaltete Photoelemente, die nachAu!sbildung bestimmter Licht schwächungen in den Elektro den lösungen über 5 chaltvorrichtnngen das Schalten des elektrolytischen Schaltelementes bewirken.
    Io. Vorrichtung nach Anspruch I und folgenden, gekennzeichnet durch Widerstände im Stromkreise des elektrolytischen Schalteleinentes, die durch die Art ihrer Temperaturabhängigkeit alle oder nahezu alle im elektrolytischen Schaltelement durch Temperaturänderungen verursachten Änderungen kompensieren.
    II. Vorrichtung nach Anspruch I und folgenden, gekennzeichnet durch Vorrichtungen, die eine Einstellung des Zählwerkes und des ETmschaltvorganges für verschiedene bestimmte zu zählende elektrische Energiemengen ermöglichen.
DEK9565A 1950-12-09 1951-04-07 Elektrolytischer Elektrizitaetszaehler Expired DE878529C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEK9565A DE878529C (de) 1950-12-09 1951-04-07 Elektrolytischer Elektrizitaetszaehler

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEK8345A DE858573C (de) 1950-12-09 1950-12-09 Elektrolytischer Elektrizitaetszaehler
DEK9565A DE878529C (de) 1950-12-09 1951-04-07 Elektrolytischer Elektrizitaetszaehler

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE878529C true DE878529C (de) 1953-06-05

Family

ID=7212475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEK9565A Expired DE878529C (de) 1950-12-09 1951-04-07 Elektrolytischer Elektrizitaetszaehler

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE878529C (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2345744A1 (de) * 1972-09-20 1974-05-09 Allyn Nicholas Goshy Coulometrisches messgeraet
USRE28832E (en) * 1972-09-20 1976-05-25 Coulometric metering device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2345744A1 (de) * 1972-09-20 1974-05-09 Allyn Nicholas Goshy Coulometrisches messgeraet
USRE28832E (en) * 1972-09-20 1976-05-25 Coulometric metering device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1598193A1 (de) Elektrochemische Zelle
DE2908214A1 (de) Vorrichtung zur kontinuierlichen und genauen messung der konzentration von in wasser geloestem chlordioxid
DE2434318A1 (de) Verfahren und einrichtung zur messung der ionenkonzentration in fluessigkeiten
DE2649921A1 (de) Fluessigkeitsspiegel-messgeraet
EP0740149A1 (de) Elektrochemische Messzelle
DE878529C (de) Elektrolytischer Elektrizitaetszaehler
DE2928324A1 (de) Einrichtung zur messung von ozon in wasser
DE1671439A1 (de) Anordnung zur Messung der Stromstaerke an den einzelnen Elektroden von Elektrolysezellen
DE969539C (de) Schaltung zum Messen von Strahlungsintensitaeten mittels eines Geiger-Mueller-Zaehlers
DE844220C (de) Gasdetektor
DE1263354B (de) Leitfaehigkeitsmessanordnung zur linearen Anzeige der Konzentration von in einer Fluessigkeit suspendierten, isolierenden Teilchen
DE2345744C2 (de) Elektrolytischer Elektrizitätszähler
DE2024008C3 (de) Durchfluß-Oetektorzelle für coulometrische Analyse
AT162581B (de) Verfahren und Einrichtung zum Ausscheiden von gelösten Stoffen aus künstlichen oder natürlichen Lösungen, insbesondere Wasser, auf elektroosmotischem Wege
DE2312893C3 (de) Schalteinrichtung zur Überwachung des Flüssigkeitsstandes von elektrisch leitenden Flüssigkeiten in einem Flüssigkeitsbehälter (Kessel), insbesondere als Wassermangelsicherung
DE225944C (de)
DE849453C (de) Einrichtung zur Selbstabrechnung von Gebuehren fuer elektrische Energielieferung
DE505587C (de) Elektrisches Kolorimeter und Tyndallmeter zur objektiven Messung der Faerbung und Truebung von Stoffen, besonders Fluessigkeiten
AT219171B (de) Einrichtung zur Überwachung des Neutronenflusses in einem Atomreaktor
DE695293C (de) Einrichtung zur optischen Anzeige des Erreichens eines gewuenschten Integralwertes einer Bestrahlung
DE702169C (de) Elektrolytischer Arbeitszaehler
CH193741A (de) Einrichtung zur selbsttätigen Regelung einer veränderlichen physikalischen Grösse.
DE2711457C2 (de) Ionisationsbrandmelder
DE2047987B2 (de) Sonde zur feststellung einer sich in einem mit einer elektrisch gut leitenden fluessigkeit gefuellten behaelter bildenden gasblase
DE3330981A1 (de) Verfahren zur niveauerkennung von elektrisch leitfaehigen fluessigkeiten