DEP0010148DA - Magnetischer Sauerstoffmesser - Google Patents

Description

Siemens und Halste München» JLan* £5_n Sept. 194-8

Aktiengesellschaft Bl,Nr, 4 8 * * ώΙ)

PA 9/17 533

Briefanschrift!
München 1
Dienerstraße

Magnetischer Sauerstoffmesser,

Es sind bereits magnetische Sauerstoffmesser bekannt, bei denen eich Meßdrähte in inhomogenen magnetischen Feldern befinden. Es tritt dabei eine Abkühlung der Meßdrahtsysteme b^eji Anwesenheit von Sauerstoff auf. Wenn der Meßdraht beispielsweise durch einen ihn durchfließenden Ström suf eine bestimmte Temperatur gebracht wird_r so bildet sich eine magnetische Konvaktionsströmung des paramagnetischen Gases aus« Durch Temperaturerhöhung des Gases in der Nähe des erhitzten Meßdrshteö wird die Suszeptibilität des Gases, die einen negativen Temperaturbeiwert hat, verkleinert, das aufgeheizte Gasvolumen erscheint damit gegenüber,der kälteren Umgebung diamagnetisch. Es wird also zu Stellen geringerer Kraftschlußdichte getrieben und kälteres Gas aus d?r Umgebung strömt nach, Dieses wird ebenfalls aufgeheizt und wieder aus dem Feld getrieben. Es entsteht auf diese Weise ein "magnetischer Wind", durch den das Meßdraht« system abgekühlt wird» Zu dieser magnetischen Konvektj-onaströmung kommt noch die normale Vifarmekonvektion hinzu, die sich bei« de vektoriell addieren.

Zur Sauerstoffmessung naph diesem Verfahren verwendet man mindestens zwei Meßsysteme, indem ein System als Meßwiderstand in einem inhomogenen Magnetfeld angebracht wird, während sich ein zweites¹ System als Vergleichswiderstand in unm&gnet is ehern Raum befindet. Der Meß- und Vergleio^TOum werden von dem gleichen Gae durchspült. Damit nun bei Änderung &τ Zusammensetzung des Meßgases keine Nullpunktwanderungen auftreten, v^enn beispiels-Stickstoff durch Kohlensäure ersetzt wird, hat man das

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Meß- oder Vergleichedrehtsystem durch Verschieben in Richtung auf einen metallischen Körp-er einstellbar ausgebildet. Das System wurde dann solange verschoben, bis gerade keine Nullpunktwanderungen bei Änderung der Gas zusammensetzung mehr auftreten. Weiterhin ist es auch bekannt, zum gleichen Zweck einen feststehenden metallischen Körper dem Meßdrahtsystem mehr oder weniger anzunähern«

Es hat sich gezeigt_} daß derartige Anordnungen in meßtechnischer Hinsicht sehr ungünstig sind, da die Anzeige bei Gegenwart von Sauerstoff nicht nur vom Sauerstoffgehalt des zu untersuchenden Gases abhängig ist," sondern auch in mehr oder weniger starkem Maße von den anderen Gaekomponenten wie z,B_e Kohlensäure, Wasserstoff und dgl. VTeiterhin wird bei diesen bekannten Anordnungen di© Skalencharakteristik insofern geändert und ist sehr unstabil, als sich nach der mehr oder weniger zufälligen Stellung des Systems zu der Metellmasse eine andere Beziehung zwischen der Konzentration und dem Ausschlag des Messgerätes einstellt. Schließlich ist bei derartigen Anordnungen noch eine starke Abhängigkeit der Anzeige von der jeweiligen Lage der Meßkammer vorhanden«

Pie Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu beseitigen, Di€ Erfindung geht dabei von der Erkenntnis auß_f daß die Strömungseffekte, die sich durch vektorielle Addition des magnetischen Strömungseffektes und der Konvektionseffekte ergeben, in verschiedenen Räumen einen verschiedenen Verlauf nahmen. Wenn öioh das Maßsystem slso in ein«m andersartig begrenzten "Raum befindet el-s das Vergleichseystem, so bildet sich die Strömungskomponente an dem Meßdraht anders aus ele am Vergleichsdraht, Die Erfindung besteht dementsprechend darin; daß die Meß- und Vergleichsräume gleichartig ausgebildet sind«

Wenn ^rfindungsgemäß der VerglQichsraum in der gleichen Weise ausgebildet ist wie der Meßraum, ist auch di« Strömungakompo-

nente an dem Maß* und Vergleichsdraht dieselbe.

Die Meß- und Vergleichseysteme werden deshalb zweckmäßig in Kammern eingesetzt, deren räumljehe Abmessungen einander gleich sind* Mit Vorteil wird dabei der Raum um den Meß- und Vergleichs« widerstand so ausgebildet, daß eine ungehinderte Strömung am

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am Meß- und Vergleichswiderstand von allen Seiten aus erfolgen kann, um eine möglichst gradlinige Charakteristik zu erhalten.,, Außerdem ist es zweckmäßig, die Wandungen der Meß- und Vergleichsräume aus gleichem Material dder aus Materialien glei«* eher thermischer Eigenschaften zu machen.

Zur Erhöhung der Empfindlichkeit_fkönneη gegebenenfalls vier Kammern vorgesehen werden, von denen zwei die Meßsysteme und die beiden anderen die Vergleichssysteme darstellen, wobei dann die in ihnen befindlichen Widerstände vier Brückenzweige der Meßanordnung bilden«,

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden; In Pig_e1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt schematisch dargestellt. Mit 1 ist hierbei der Meßdraht bezeichnet, der sich in einem inhomogenen Magnetfeld befindete 'Der deö Magnetfeld erzeugende Magnet ist ein Dauermagnet 2_S der mit zwei Polschuhen 3> und 4 versehen ist« Die Polschuhe, von denen der eine spitz und der andere hohl ausgebildet ist, bilden die Kammerwände für die Meßkammer 3> Der Vergleichsdraht ist mit 6 bezeichnet und befindet sich in einer Kammer 7> die die gleichen räumlichen Abmessungen aufweist. Die Kammerwände werden hierbei durch Teile aus unmagnetischen Werkstoffen 8 und 9 gebildet. Die gesamte Meßanordnung ist durch zwei Platten ΊΟ und 11 aus unmegnetischem Werkstoff zusammengehalten.

In Fig# 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Erfindung veranschaulicht. Hier sind zwei Meßdrähte in Verbindung mit zwei Vergleichsdrähten vorgesehen, wobei die Meßdrähte zwei gegenüberliegende Widerstände einer Brückenanordnung darstellen. Die Veivgleichsdrähte sind die beiden anderen Brückenzweige, Bei einer Anordnung, wie sie in Figil dargestellt ist, können Meßdraht und Vergleichsdraht gleichfalls Teile einer Brückensehaltung sein. Die beiden anderen Brückenzweig« können dabei durch konstante Widerstände dargestellt werden«

Bei der Anordnung nach Fig« 2 ist der Dauermagnet 12 mit vier Polschuhen 13>»Ή und 15,16"versehen. In der Nähe der zugespitzten Polschuhenden befinden sich die Meßdrähte 17 und 18_# 40.9 Meßräume 19 und 20 werden durch di« Wandteile 21 und £2 aus un-

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megnetisohem Material nach, außen hin abgeschlossen«

Die Vergleichesysteme werden durch-die Vergleichsdrähte 23 und

gebildet, die in den Vergleichsräumen 25 und 26 angeordnet Bind. Hier sind den Polschuhen 13 "bis 16, gleichgeformte zugespitzte Teile 87₉28_f?9|3O vorgesehen* Die äußere Abgrenzung wird durch die Wandungen 31 "und 32 gebildete

1? Patentansprüche
9 Figuren

Claims (1)

1. PA 9/17

   Patentansprüche

   Ί« Magnetischer .Sauerßtoffmesser mit in einem inhomogenen Magnetfeld angebrachten Meßwiderständen und in unnjagnetischem Raum befindlichen YergleichswiderBtändenj gekennzeichnet duroh gleichartige Ausbildung der Meß- und Vergleichsräums,

   2, Magnetischer Säuerst off messer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ₉ daß die Kammerwände der Vergleichsräume eng gleichem Material oder aus Materialien gleioher thermischer Eigenschaften bestehen wie die der Meßräume ₄