SE460230B - Anordning foer bestaemning av andelen substanser med paramagnetiska egenskaper i blandningar - Google Patents

Description

460 230 l0 15 20 25 35 niska bearbetningen och stabiliteten medför, att användbarheten för den kända anordningen i praktiken kan ifrågasättas.

Avståndet mellan polskorna för magneterna spelar icke någon roll längre, då man exempelvis anbringar magnetpol- och spolanordningen endast på en sida av den roterbara kyvettanordningen. I detta fall är det dock en nackdel, att magnetfältet icke fullständigt genomtränger mätkammaren och jämförelsekammaren.

För att undvika svårigheter av mekaniskt slag, såsom pâtalats ovan, är det känt (US-A-30 76 929, DE-OS 31 45 542) att fast inbygga såväl mätkammare som jämförelsekammare i ett hölje, varvid båda kamrarna vardera omges av ett spolpar. Därvid tjänar den första spolen till alstrande av ett magnetfält och en andra spole till omvandling av ändringen av dess magnetiska induktion till en elektrisk signal. Spelarna förbindes med varandra antingen i en transformatorkoppling (US-A-30 76 929) eller i en bryggkoppling (DE-OS 31 45 542) och de alstrade mätsignalerna indikeras i en utvärderingsenhet.

Vid dessa kända spolanordningar tjänar så att säga mätgasen och jämförelsegasen som spolkärna. Motsvarande andelen av paramagne- tiska beståndsdelar i gasblandningen ändras härigenom självinduk- tionen. Denna ändring av induktionen åstadkommer en snedstämning i mätkretsen, ur vars storlek man kan bestämma andelen av para- magnetiska substanser.

En sådan mätanordning reagerar visserligen med känslighet på änd- ringar i andelen av paramagnetiska substanser i mätgasen, men ytterligare ansträngningar erfordras för att förhindra eller åt- minstone utjämna olika utvidgningar i spolbäraren på grund av olika omgivningstemperaturer. En genom temperaturvariationer förorsakad ändring av den geometriska utvidgningen av spolen yttrar sig i.en ändring av dess självinduktion, som ligger i samma storleksordning som ändringen i självinduktionen på grund av ändringen av andelen av paramagnetisk substans i mätkammaren.

Uppgiften för föreliggande uppfinning består sålunda i att för- bättra en anordning för bestämning av andelen substanser med wg.. l0 l5 20 25 30 460 230 Pärêmagnetiska egenskaper, i synnerhet syre, i substansblandningar av det nämnda slaget på sådant sätt, att mätningen av en ändring i den magnetiska induktionen i en spolkropp kan ske utan störningar fran anordningen, som alstrar magnetfälet, och opåverkat av tem- peraturvariationer eller vibrationer i omgivningen.

Lösningen på denna uppgift består i att spolanordningen består av i sig slutna spolbärare, vilka, innefattande kyvettanordningen, ar anordnade på avstånd från rotationsaxeln för kyvettanordningen.

En spolanordning enligt uppfinningen alstrar ett magnetfält, vilket genomtränger den uppdelade kyvettanordningen fullständigt, varvid mekaniska ojämnheter i kyvettanordningen samt geometriska förändringar i spolanordningen endast i ringa utsträckning påverkar noggrannheten i mätsignalen. Dessutom blir avskärmning gentemot störande omkringliggande magnetfält överflödigt, vilket är nöd- vändigt t.ex. vid de kända anordningarna med permanentmagneter.

I en fördelaktig utföringsform av uppfinningen utvisar vardera av de båda spolbärarna en första lindning för alstring av magnet- fältet och en andra lindning för mätning av den paramagnetiska induktionen.

Kyvettanordningen uppdelas lämpligen genom en skiljevägg i två hälfter, varvid den ena hälften innehåller jämförelsegasen, och den andra hälften genomströmmas av mätgasen. Därvid genomtränger magnetfältet de båda kammarhälfterna vardera i deras totala voly- mer, såvida skiljeväggen löper parallellt med de båda spolbärarna.

Vid lämplig strömriktning i spollindninqarna löper de magnetiska kraftlinjerna först i riktningen för diameteraxeln för kyvett- anordningen, omlänkas i dess höjd och löper därefter i riktning mot utsidorna på kyvettanordningen. Ett genomgripande av magnet- fältet i den andra kammaren uppträder icke. Därigenom erhålles en synnerligen tydlig signaldiíferens mellan mät- och jämförelsesignal.

Mätkammaren kan företrädesvis på båda sidor vara utformad med en halvcirkelformig skiva, vilken är fäst på skiljeväggen. Mätgasen øeíinner sig i detta fall över och under denhalvcirkelformiga skivan. Dimensionen för skivan väljas så, att en homogen dynamisk 460 250 10 15 20 Liz O utbalansering av kyvettanordningen erhålles och kyvettanordningen bildar ett konstant dielektrikum i magnetfältet.

Företrädevis består kyvettanordningen av sintrad aluminiumoxid- keramik, då däri de viktiga egenskaperna förenas. Detta material är mekaniskt stabilt, det är omagnetiskt och dessutom en god isolator, så att icke nâgra virvelströmmar kan uppträda.

Ett utföringsexempel för uppfinningen visas på bifogade ritning och beskrives nedan närmare.

Där visar fig. l anordningen i perspektivvy i delvis bortskuret hölje, fig. 2 kyvettanordningen i förstorad skala, fig. 3 en annan kyvettanordning.

På ritningen visar fig. l och 2 en vridbar kyvettanordning i form av en cirkelformig hâlskiva 5. Hålskivan 5 bildas av de motlig- gande cirkelfqrmiga väggdelarna 4 och ll och den ringformiga vägg- delen 3. Den är uppdelad genom skiljeväggen 8 i tvâ kammarhälfter 12 och 13. Den övre kammarväggen 4 uppvisar ett urtag 6 till kammarhälften l3, genom vilken mätgasen kan intränga. Sidoväggen 3 är i delomrâdet, vari den omfattar kamarhälften 13, försedd med en mångfald öppningar 7. Kammarhälften l2 är sluten på alla sidor och innehåller en jämförelsegas med konstant sammansättning.

Hâlskivan 5 är via en axel 2, vilken är centralt fäst på den undre kammarväggen ll, förbunden med en motor l. Hâlskivan 5 befinner sig i ett hölje 16, vilket innehåller en inloppsöppning 17 och en utloppsöppning 18 för mätgasen. Kring höljet 16, innefattande hålskivan 5, är spolbäraren 9 och lO anordnade. Kring varje spol- bärare 9 och l0 är två spollindningar l4, 15 och l4', 15' an- bríngade, vilka bildar å ena sidan daxmaqnetfältalstrande spolen 14, ï4', och å andra sidan den magnetiska induktionssignalupp- tagande spolen 15, l5'. Spolbärarna 9 och 10 är parallellt anord- nade till varandra på ett sådant avstånd från vridaxeln på hål- skívan 5, att denna omfattar kammarhälfterna 12 och 13, då skilje- väqgen 8 under rotation av hålskivan 5 är placerad parallellt med dessa snolbärare 9 och 10. Ändarna på de båda spollindningarna « u, l0 15 20 :Q U1 460 230 på varje spolbärare kan förbindas med varandra antingen i form av en bryggkoppling eller en transformatorkoppling på icke visat, känt sätt, och deras elektriska signal kan via en likaså icke visad,känd indikeringsanordning iakttagas.

Funktionssättet för anordningen enligt uppfinningen är följande: motorn l bringar hålskivan 5 i en jämn rotation i konstant rota- tionsriktning. På grund av rotationen verkar hålskivan 5 som en centrifugalkraftanordning varvid mätgasen införes genom in- loppsöppningen 17 i höljet, suges genom urtaget 6 in i mätkammaren 13 och via öppningarna 7 på sidoväggen 3 utstötes i utloppsöpp- ningen 18. Ett högfrekvent magnetiskt växelfält i fältspolarna 14, 14' alstrar såväl i mätgasen som i jämförelsegasen ett magnetfält, genom vilket de magnetiska momenten för de paramagnetiska substan- serna orienterar sig i riktningen för det yttre magnetfältet. Den därur erhållna magnetiseringen omvandlas via spolarna 15, 15' till en elektrisk signal, vilken ledes till en utvärderingsenhet och utvärderas av denna.

I fig. 3 visas en vridbar kyvettanordning, vilken visar kammaren 12 för upptagning av jämförelsegasen i form av en halvcirkulär hål- skiva, vilken är sluten genom en övre kammarvägg 19, en undre kammarvägg 20 och en sidovägg 21. Till den andra sidan uppbär skiljeväggen 8 på halva höjden en halvcirkulär skiva 22, vars tjock- lek motsvarar ungefär den dubbla väggtjockleken för kammarväggen 19, elektriskt förhållande. 20 och kyvettanordningen ger ett utjämnat dynamiskt och di- Om en sådan kyvettanordning införes i höljet 16, införes genom rotationsrörelsen omväxlande jämförelsegasen i kammaren 12 och mätgasen, vilken befinner sig över och under skivan 22, i magnet- fältet för spolen 14, l4'.

Claims (5)

460 230 10 15 20 25 30 Patentkrav

1. Anordning för bestämning av andelen substanser med paramagne- tiska egenskaper, i synnerhet syre, i substansblandningar, bestå- ende av en roterbar, uppdelad kyvettanordning, varvid en första kyvettrad genomströmmas av gas med varierbar syrehalt och en and- ra kyvettrad innehåller en med avseende på syrehalten icke vari- erbar jämförelsegas, och en spolanordning, i vilken den av ett magnetfält alstrade magnetiska induktionen i den paramagnetiska substansen omvandlas till en elektrisk signal, k ä n n e t e c k - n a d av att spolanordningen består av i sig slutna spolbärare (9, 10), vilka, omfattande kyvettanordningen (5), är anordnade var- dera på avstånd från rotationsaxeln för kyvettanordningen (5).

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att på varje spolbärare (9, 10) är en första spollindning (14, 14') för alstrande av den magnetiska induktionen med den andra spollindnin- gen (15, 15') för alstrande av en elektrisk signal motsvarande den magnetiska induktionen anbringade.

3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att ky- vettanordningen (5) genom en skiljevägg (8) är uppdelad i tvâ hälf- ter, varvid den ena hälften som mätkammare (13) är förbunden med gasströmmen med varierbar syrehalt och den andra hälften är utfor~ mad som en sluten kammare (12), vilken innehåller gasen med kons- tant syrekoncentration som jämförelsegas.

4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att mät- kammaren på båda sidor är utformad med en halvcirkulär, på skilje- väggen (8) anordnad skiva (22), vars tjocklek är anpassad till väggtjockleken för kammarväggen (19, 20) på sådant sätt, att en dynamisk utbalansering av kyvetten alstras och ett konstant di- elektrikum erhålles i magnetfältet. ,+

5. Anordning enlig krav 3 och 4, k ä n n e t e c k n a d av att kyvettanordningen (5) består av síntrad aluminiumoxidkeramik. Q