DE888938C

DE888938C - Method for the analysis of substance mixtures by magnetic means

Info

Publication number: DE888938C
Application number: DEA2383D
Authority: DE
Inventors: Erwin Dr Phil Turowski
Original assignee: Auergesellschaft GmbH
Current assignee: Auergesellschaft GmbH
Priority date: 1941-04-08
Filing date: 1941-04-08
Publication date: 1953-09-07

Description

Verfahren zur Analyse von Stoffgemischen auf magnetischem Wege Die Erfindung betrifft die Analyse von Stoffgemischen. Sie besteht darin, die an einer Membran auftretende Differenz der Drücke zu messen, die ein zu analysierendes Stoffgemisch und ein von diesem durch die Membran getrennter Vergleichsstoff in einem Magnet£eltd, insbesondere im inhomogenen Teil desselben, ausüben.Method for the analysis of mixtures of substances by magnetic means the Invention relates to the analysis of mixtures of substances. It consists in participating in a Membrane to measure the difference in pressures occurring in a mixture of substances to be analyzed and a reference substance separated from this by the membrane in a magnet eltd, especially in the inhomogeneous part of the same exercise.

An Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Abb. I ist das Wesen der Erfindung näher erläutert. Zwischen den Magnetpolen 1 und 2 herrscht das durch die gestrichelten Kraftlinien 3 dargestellte Magnetfeld. Im vorwiegend inhomogenen Teil dieses Feldes befindet sich eine Membran 4, die, im Gehäuse 5 gasdicht befestigt, zwei voneinander getrennte Kammern 6 und 7 herstellt. On the basis of Fig. I, which shows an exemplary embodiment, this is the case Essence of the invention explained in more detail. This is the case between magnetic poles 1 and 2 Magnetic field represented by the dashed lines of force 3. In the predominantly inhomogeneous Part of this field is a membrane 4, which, fastened in a gas-tight manner in the housing 5, two separate chambers 6 and 7 produces.

Die Wirkungsweise der Anordnung sei an dem Beispiel der Sauerstoffanalyse in Sauerstoff-Stickstoff-Gemischen beschrieben. In diesem Fall befindet sich z. B. in der Kammer 6 reiner Stickstoff. The mode of operation of the arrangement is the example of oxygen analysis described in oxygen-nitrogen mixtures. In this case there is z. B. in the chamber 6 pure nitrogen.

Wird nun in die Kammer 7, z. B. strömend durch die Rohre 8 und 9 oder auch mittels Diffusion, einen falls Stickstoff gebracht, so nimmt die Membran 4 etwa die in der Abbildung bezeichnete Ruhelage ein.Is now in the chamber 7, z. B. flowing through the tubes 8 and 9 or also by means of diffusion, if nitrogen is brought in, the membrane 4 absorbs about the rest position shown in the figure.

Bringt man dagegen in die Meßkammer 7 ein Gemisch von Sauerstoff und Stickstoff, so wird dieses, da seine Suszeptibilität größer ist als die des Stickstoffes in der rechten Kammer, in Richtung größerer Kraftliniendichte, d. h. in das Feld hineingezogen.On the other hand, if you bring a mixture of oxygen and into the measuring chamber 7 Nitrogen, this is because its susceptibility is greater than that of nitrogen in the right ventricle, in the direction of greater density of lines of force, d. H. in the field drawn into it.

Die Membran erfährt einen Druck und wird in Richtung des Pfeiles IO durchgebogen. Die auf die Membran wirkende Kraft ist abhängig von dem Unterschied der Suszepfibilität der in der. Meßkammer 7 und in der Vergleichskammer 6 befindlichten Gasgemische, ist daher in diesem Fall ein {aß für den Gehalt des Gasgemisches-an Sauerstoff. Es ist natürlich möglich, an Stelle von Stickstoff als Vergleichsgas Gasgemische, z. B. Luft, zu nehmen.The membrane experiences a pressure and is in the direction of the arrow IO bent. The ones on the The force acting on the membrane is dependent on the difference in susceptibility in the. Measuring chamber 7 and in the comparison chamber 6 contained gas mixtures, is therefore in this case a {aß for the content of the Gas mixture of oxygen. It is of course possible to use as nitrogen in place of Reference gas gas mixtures, e.g. B. air to take.

Die Messung der infolge der auftretenden Druckdifferenz entstehenden Durchbiegung der Membran kann zweckmäßig über eine Kapazitätsbestimmunig~erfolgen. Abb. 2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer solchen Anordnung, in der lediglich die Membran 4 und zwei Hilfselektroden 11 und 12 dargestellt sind. Die -Membran besteht dabei entweder aus einem elektrisch leitenden Material oder ist mit einer elektrisch leitenden Schicht versehen. Bewegt -sich die Membran nach der einen oder anderen Seite aus ihrer Ruhelage, so werden die anfangs z. B. gleichen Kapazitäten zwischen der Membran 4 und der Elektrode I I einerseits und der Membran 4 und der Elektrode 12 andererseits derart geändert, daß die eine Kapazität größer und die andere kleiner wird. Die Messung der Kapazitäten kann in diesem Fall zweckmäßig nach einer Kompensations- bzw. Nullmethode erfolgen. The measurement of the resulting pressure difference The deflection of the membrane can expediently take place via a capacitance determination. Fig. 2 shows schematically an embodiment of such an arrangement in which only the membrane 4 and two auxiliary electrodes 11 and 12 are shown. the -Membrane consists either of an electrically conductive material or is provided with an electrically conductive layer. If the membrane moves after the one or the other side out of its rest position, the initially z. B. same Capacities between the membrane 4 and the electrode I I on the one hand and the membrane 4 and the electrode 12 on the other hand changed so that the one capacitance is larger and the other gets smaller. The measurement of the capacities can be useful in this case take place according to a compensation or zero method.

Abb. 3 zeigt schematisch ein landeres Ausfuhrungsbeispiel. Zwischen den Magnetpolen I und 2 sind zwei Membranen 4 und ' derart ausgespannt, daß der Raum I3 zwischen den Membranen gegenüber den Räumen 6 und 7 gasdicht abgeschlossen ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel können die Räume 6 und 7 von dem Vergleichs stoff ausgefüllt sein, während das zu untersuchende Stoffgemisch in den Meßraum 13 gebracht wird. Sind die Suszeptibilitäten des Vergleichs- und des zu untersuchenden Stoffgemisches gleich, so nehmen die Membranen z. B. die in der Abbildung dargestellte Lage ein. Ist die Suszeptibilität des zu untersuchenden Stoffgemisches größer oder kleiner als die des Vergleichsstoffgemisches, so wird das Stoffgemisch in der Meßkammer T3.entweder zu Stellen größerer oder zu Stellen geringerer Kraftlinliendichte getrieben. Hieraus folgt ~ ìii ~ eritsprechender Weise, wie in der Beschreibung zu der Abb. I ausgefiihrt, eine Auslenkung der Membranen aus ihrer Ruhelage, die ebenfalls zweckmäßig über eineKapazitätsmessunig bestimmt werden kann. Fig. 3 shows schematically a different exemplary embodiment. Between the magnetic poles I and 2 are two membranes 4 and 'so stretched that the Space I3 between the membranes is sealed gas-tight from spaces 6 and 7 is. In this embodiment, spaces 6 and 7 can be used for comparison be filled with substance, while the substance mixture to be examined enters the measuring room 13 is brought. Are the susceptibilities of the comparison and that to be examined Mixture of substances the same, so take the membranes z. B. the one shown in the figure Location a. Is the susceptibility of the substance mixture to be examined greater or smaller than that of the comparison substance mixture, the substance mixture in the measuring chamber will be T3. Driven either to places of greater or to places of lesser density of lines of force. From this follows ~ ìii ~ correspondingly, as in the description of Fig. I carried out a deflection of the membranes from their rest position, which is also expedient can be determined via a capacitance measurement.

Ein drittes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung zeigt Abb. 4. Die Anordnung der Magnetpole entspricht dem Ausführungsbeispiel der Abb. 3, jedoch ist hier nur eine einzige Membran 4 vorgesehen. Sie liegt zwischen den Magnetpolen I und 2 und teilt das Gehäuse 5 in die beiden Kammern 6 und 7. Befinden sich in diesen beiden Kammern gleiche Stoffgemische, so nimmt die Membran z; B. die in der Abbildung dargestellte Lage ein. Wird in die eine Kammer dagegen ein zu untersuchendes Stoffgemisch anderer Suszeptibilität gebracht, so wird dieses, wenn seine Suszeptihilität größer als die des Vergleichsstoffgemisches ist, in das Magnetfeld hinein- und im umgekehrten Fall aus dem Magnetfeld herausgedrückt. Daraus resultiert ein Druck auf die Membran 4, so daß aus der jeweiligen Lage der Membran 4 auf den Unterschied- der Suszeptiibilitäten der beiden Stoffgemische und daher, wenn das eine Stoffgemisch bekannt ist, auf die Zusammensetzung des zu untersuchenden Stoffgemisches geschlossen werden kann. A third embodiment according to the invention is shown in FIG. 4. The arrangement of the magnetic poles corresponds to the embodiment of Fig. 3, however only a single membrane 4 is provided here. It lies between the magnetic poles I and 2 and divides the housing 5 into the two chambers 6 and 7. Located in these two chambers are the same mixtures of substances, the membrane takes z; B. in the Position shown in the figure. On the other hand, if there is a chamber to be examined in one chamber Mixture of substances brought with a different susceptibility, so this becomes, if its susceptibility is greater than that of the comparison substance mixture, into and into the magnetic field reverse case pushed out of the magnetic field. This results in pressure on the membrane 4, so that from the respective position of the membrane 4 on the difference the susceptibilities of the two substance mixtures and therefore if the one substance mixture is known, concluded on the composition of the substance mixture to be examined can be.

Es ist im Sinne der Erfindung, dafür zu sorgen. daß zwischen den durch die Membranen getrennten Kammern keine Druckschwankungen auftreten, die ebenfalls die Membranen beeinflussen und damit das Meßergebnis beeinträchtigen können. It is within the meaning of the invention to take care of it. that between the chambers separated by the membranes, no pressure fluctuations occur, which also occur affect the membranes and thus affect the measurement result.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Method for the analysis of mixtures of substances, in particular Gases, characterized in that the force is measured which is exerted on one of the dividing wall between two substances forming membrane in the particular inhomogeneous part of a magnetic field occurs.

2. The method according to claim 1, characterized in that the displacements the membrane can be measured as changes in capacitance of a capacitor whose one occupancy the membrane and its other occupancy one of the membrane adjacent Auxiliary electrode.

3. The method according to claim I and 2, characterized in that on both sides of the membrane capacitor electrodes are provided and the membrane is also designed as a capacitor electrode in such a way that the ~ deflection ~ the membrane from its rest position increases the capacitance of a capacitor and that of the other is reduced in size.

4. The method according to claim I to 3, characterized in that the Occurrence of a z. B. atmospheric differential pressure at which the substance mixtures separating membrane is compensated.