DE893868C - Vorrichtung zur ambulanten elektrischen Bestimmung der relativen Waermeleitfaehigkeit von stroemenden Gasgemischen - Google Patents
Vorrichtung zur ambulanten elektrischen Bestimmung der relativen Waermeleitfaehigkeit von stroemenden GasgemischenInfo
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Description
- Vorrichtung zur ambulanten elektrischen Bestimmung der relativen Wärmeleitfähigkeit von strömenden Gasgemischen Es ist bekannt, von der relativen Wärmeleitfähigkeit der strömenden Mischung zweier Gase auf deren quantitative Zusammensetzung zu schließen, sofern man die qualitative Zusammensetzung kennt und die Wärmeleitzahl der einen Mischungskomponente von der Wärmeleitzahl der anderen Komponente abweicht. So mißt man beispielsweise die relative Wärmeleitfähigkeit von Rauchgasen und schließt aus der gemessenen Wärmeleitzahl auf den Kohlensäuregehalt des Rauchgases.
- Ein für die Leitfähigkeitsmessung benutztes bekanntes Gerät besteht beispielsweise aus einer Brückenschaltung von beheizten, gleich großen Widerständen, von denen zwei in diagonal gegenüberliegenden Brückenzweigen geschaltete Widerstände in ruhender Luft liegen, während die beiden übrigen Brückenwiderstände durch das über sie hinwegströmende Rauchgas abgekühlt werden. Die durch die Temperaturänderung bewirkte Widerstandsänderung der Brüclienwiderstände gilt als Maß für die relative Wärmeleitfähigkeit des Rauchgases. Die Brückenwiderstände sind in Kammern innerhalb eines Metallklotzes eingebaut, um die Meßeinrichtung von der Außentemperatur unabhängig zu machen. Die mit Hilfe einer derartigen Meßeinrichtung gewonnenen Leitfäihigkeitswerte sind jedoch von dem Strömungszustand und der Temperatur des Rauchgases abhängig. Bei stationären Messungen, beispielsweise beim Einbau der Meßeinrichtung in Kaminen, spielen diese Faktoren keine erhebliche Rolle, weil sie in der Eichung oder durch Korrektur berücksichtigt werden können, wohl aber bei ambulanten Messungen mit jeweils verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten und Temperaturen des Rauchgases, wie beispielsweise bei der Koblensäurebestimmung an den Auspuffgasen von Kraftfahrzeugen. Hierbei kann die Messung durch die genannten Faktoren völlig verfälscht werden. Man hat daher auch schon die Meßeinrichtung so getroffen, daß man von dem strömenden Gas einen Teil abgezweigt und in ruhendem Zustand der Messung unterworfen hat. Da die Messung mit der beschriebenen Vorrichtung jedoch in einer im allgemeinen nicht abgeglichenen Brückenschaltung erfolgt, ist ihr Ergebnis stark von der an die Brücke angelegten Spannung abhängig. Um diesen Fehler auszuschalten, wird nach der Erfindung ein nicht beheizter Ersatzwiderstand für die Brückenschaltung in dem die Kammern enthaltenden Metallklotz eingebaut, welcher zur Einstellung der gleichen Batteriespannung für alle Messungen mit Hilfe eines zusätzlichen Regulierwiderstandes dient.
- Eine Ausführungsform eines Meßgerätes zur Ausführung ambulanter Wärmeleitfähigkeitsbestimmungen von Abgasen nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. In einem Metallblock 1 sind in bekannter Weise in vier Me6-kammern 2, 3, 4 und 5 die gleich großen Brückenwiderstände 6, 7, 8 und 9 untergebracht. Die Widerstände bestehen beispielsweise aus blanken Edelmetalldrähten. Der Querschnitt der Widerstandsdrähte ist so bemessen, tdaß sie eine Temperatur von etwa 300- bis 3500 erreichen. Die Brücke wird von der Stromquelle 10 gespeist. An den beiden anderen Ecken der Brückenschaltung liegt in üblicher Weise das Galvanometer i'i. Die Meßkammern 2 und 3 stehen mit dem Strömungskanal I2 des Gasgemisches, die Meßkammern 4 und 5 mit der Außenluft in Verbindung. Ein Schieber I3, der in der Zeichnung in der Meßstellung dargestellt ist, gestattet in dies!er Stellung dem zu prüfenden Gasgemisch den freien Durchtritt durch den Strömungskanal q2. Wird der Schieber durch Iden Druck auf die Taste 14 in die Prüfstellung verschoben, ist die Austrittsöffnung des Strömungskanals I2 geschlossen und dieser mit den Meßkammern 2 und 3 verbunden, die ihrerseits wiederum je einen freien Austritt durch den Schieber besitzen. Solange die Taste gedrückt bleibt, strömt das Gas durch die Meßkammern hindurch und spült die darin enthaltenen Restgase heraus. Wird dann die Taste wieder in die Meßstellung zurückgebracht, sind die Kammern 2 und 3 mit einer ruhenden, abgeschlossenen Menge des zu prüfenden Gasgemisches gefüllt. Infolge der gleichen Ausbildung der vier Brückenwiderstände und der Meßkammern ist die Widerstandsänderung der Brückenwiderstände 6 und 7 nur noch abhängig von der Leitfähigkeitsdifferenz des ruhenden Gasgemisches gegenüber der in den Kammern 4 und 5 enthaltenen Luft. Da die Kammern 2 und 3 durch den Schieber I3 nach außen hin abgeschlossen sind, bleibt der Ausschlag des Galvanometers 11 genügend lange Zeit zur Ablesung erhalten.
- Um die Abhängigkeit der Messung von der Batteriespannung auszuschließen, ist eine Abgleichung der Batteriespannung mit Hilfe des Regulierwiderstandes 15 vorgesehen. Da jedoch die Widerstände in den Meßkammern je nach der Vorgeschichte etwas verschieden sein können, wird die Einstellung des Regulierwiderstandes 15 nicht an der Brückenschaltung selbst, sondern an einem Ersatzwiderstand I6 vorgenommen, der zur Ausschaltung von Temperaturverschiedenheiten in die Meßkammer eingebaut ist. Die Einrichtung ist so getroffen, daß die Einstellung der Meßspannung in der Zeit vorgenommen wird, in welcher sich die Kammern 2 und 3 mit dem Gasgemisch füllen. Zu diesem Zweck sind die Schalter I7,Ig und 19 für die wahlweise Anschaltung der Brückenschaltung und des Ersatzwiderstandes I6 sowie für die entsprechende Schaltung des Anzeigeinstruments II mit dem Schieber I3 gekuppelt. Die Kupplungsstange 20 betätigt außerdem einen Schalter 21, der entweder eine rote Lampe 22 oder eine grüne Lampe 23 einschaltet, je nachdem das Gerät zur Anpassung der Batteriespannung oder zur Leitfähigkeitsmessung betriebsbereit ist. Da das Auzeigeinstrument 11 bei der Spannungsanpassung der Stromquelle 10 als Spannungsmesser benutzt wird, ist ihm dabei der Widerstand 24 vorgeschaltet. Zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen bei der Herstellung der Meßwiderstände ist das kleine Potentiometer 25 vorgesehen, das bei der Fertigung der Meßeinrichtung eingestellt und blockiert wird.
- DieBestimmung der relativen Leitfähigkeit eines strömenden Gasgemisches geschieht mit dem beschriebenen Meßgerät in folgender Weise: Nach Anlegen der Stromquelle 10 durch Schließen des doppelpoligen Schalters 26 an die Meßeinrichtung wird die Taste 14 gedrückt, so daß der Schieber I3 die Prüfstellung einnimmt. Während das Gasgemisch, dessen Wärmeleitfähiglceit bestimmt werden soll, durch den Kanal I2 und die Meßkammern 2 und 3 strömt, wird die Meßspannung bzw. Heizspannung am Widerstand 15 auf einen für alle Messungen gleich großen Wert einreguliert, der an dem für diese Einregulierung als Voltmeter geschalteten Galvanometer III beispielsweise durch einen roten Strich bezeichnet ist. Dabei leuchtet die rote Lampe 22 auf. Hierauf wird tdie gefederte Taste 14 losgelassen, und der Schieber I3 geht wieder in die Meßstellung zurück, wobei er den Austritt des Strömungskanals 12 wieder freigibt und die Ein- undAustrittslcanäle der Meßkammern 2 und 3 blockiert. Gleichzeiti,g tritt an Stelle des Ersatzwiderstandes I6 die Brückenschaltung der Metwiderstände 6 bis 9, an die das Galvanometer unter gleichzeitiger Einschaltung der grünen Lampe 23 gelegt wird. Das Galvanosmeter II ist so gereicht, daß es unmittelbar die relative Leitfähigkeit des in den Meßkammern 2 und 3 enthaltenen Gasgemisches anzeigt. Besteht das Gemisch aus zwei Komponenten mit bekannten Leitfähigkeitslsoeffizienten. so läßt sich aus dem gemessenen Leitfähigkeitswert auf das Mengenverhältuis der Komponenten schließen. Man kann dann die Skala des Galvanometers auch in Prozentgehalten einer Gemischkomponente eichen. Voraussetzung ist jedoch, daß keine weiteren Gemischkomponenten in dem Gasgemisch enthalten sind, die abweichende Wärmeleitzahlen besi.tzen.
- PATENTANSPROCHE: 1. Vorrichtung zur elektrischen Bestimmung der relativen Wärmeleitfähigkeit von strömenden Gasgemischen mit Hilfe von vier gleichen, zu einer Wheatstoneschen Brücke geschalteten, in je einer Kammer eines von dem Gasgemisch durchströmten Metallklotzes untergebrachten, beheizten Ohmschen Widerständen, von denen je zwei diametral gelegene von dem Gasgemisch bzw. von Luft umgeben sind, wobei wahlweise die Gasgemischkammern (2 und 3) mit dem strömenden Gasgemisch durch einen Schieber verbunden oder abgeschlossen werden,gekennzeichnet durch einen in den Metallklotz eingebauten Ersatzwiderstand (I6) für die Brückenschaltung, an welchem die Batteriespannung mittels eines Regelwiderstandes ()I5) auf einen für alle Messungen gleichen Betrag eingestellt wird.
Claims (1)
- 2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalter, welche wahlweise die Brückenschaltung und den Ersatzwiderstand mit der Stromquelle verbinden, mit dem Schieber (I3) derart gekuppelt sind, daß in der Meßstellung ,des Schiebers die Brückenschaltung, in der Prüfstellung der Ersatzwiderstand mit einem Regelwiderstand und ein Spannungsmesser an die Stromquelle geschaltet sind. ~~~~~~~~ Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 389 445, 386908, 346682.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DESCH6669A DE893868C (de) | 1951-05-23 | 1951-05-23 | Vorrichtung zur ambulanten elektrischen Bestimmung der relativen Waermeleitfaehigkeit von stroemenden Gasgemischen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DESCH6669A DE893868C (de) | 1951-05-23 | 1951-05-23 | Vorrichtung zur ambulanten elektrischen Bestimmung der relativen Waermeleitfaehigkeit von stroemenden Gasgemischen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE893868C true DE893868C (de) | 1953-10-19 |
Family
ID=7425001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DESCH6669A Expired DE893868C (de) | 1951-05-23 | 1951-05-23 | Vorrichtung zur ambulanten elektrischen Bestimmung der relativen Waermeleitfaehigkeit von stroemenden Gasgemischen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE893868C (de) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE346682C (de) * | 1916-05-05 | 1922-01-06 | Siemens & Halske Akt Ges | Vorrichtung zum Pruefen von Gasen auf ihren Gehalt an Beimengungen, insbesondere an Grubengas |
DE386908C (de) * | 1922-07-29 | 1923-12-19 | Siemens & Halske Akt Ges | Verfahren zur Messung des Kohlenoxydgehalts und Kohlendioxyd- (Kohlensaeure-) Gehalts von Rauchgasen vermittels gleicher Vorrichtungen |
DE389445C (de) * | 1923-06-15 | 1924-02-01 | Adolf Dosch | Verfahren zur fortlaufenden Analyse von Gasgemischen unter Benutzung der Waermeabgabe eines durch eine konstante Waermequelle geheizten Koerpers an das zu untersuchende Gas |
-
1951
- 1951-05-23 DE DESCH6669A patent/DE893868C/de not_active Expired
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE346682C (de) * | 1916-05-05 | 1922-01-06 | Siemens & Halske Akt Ges | Vorrichtung zum Pruefen von Gasen auf ihren Gehalt an Beimengungen, insbesondere an Grubengas |
DE386908C (de) * | 1922-07-29 | 1923-12-19 | Siemens & Halske Akt Ges | Verfahren zur Messung des Kohlenoxydgehalts und Kohlendioxyd- (Kohlensaeure-) Gehalts von Rauchgasen vermittels gleicher Vorrichtungen |
DE389445C (de) * | 1923-06-15 | 1924-02-01 | Adolf Dosch | Verfahren zur fortlaufenden Analyse von Gasgemischen unter Benutzung der Waermeabgabe eines durch eine konstante Waermequelle geheizten Koerpers an das zu untersuchende Gas |
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