DE1698048A1 - Gitter fuer eine Einrichtung zur Messung schwacher Gasstroemungen - Google Patents

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München, den

PA

68/2070

Gitter für eine Einrichtung zur Messung schwacher Gasströmungen

Zusatz zu Patent (Anmeldung: S 107 186 IXb/42 e)

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung schwacher Gasströmungen, bei der im Wege der Gasströmung und senkrecht dazu mindestens zwei vorzugsweise ebene Gitter aus temperaturempfindlichem, elektrisch leitendem Material angeordnet sind, bei der die Gitter von Stromquellen auf um etwa eine Größenordnung über der Umgebungstemperatur liegende Temperaturen aufheizbar sind, bei der die Gitter

29.1.1968, Gl/Scl 209815/0284

PA 9/522/21 -2-

BAD ORIGINAL

PA 9/522/21 - 2 -

in einem derartigen Abstand voneinander angeordnet sind, daß Wärmekopplung besteht, bei der der Spannungsabfall über einem der Gitter als Meßsignal abgenommen und in an sich bekannter Weise meßwertanzeigenden oder -verarbeitenden Geräten zugeführt wird, gemäß der Hauptanmeldung (Anm. S. 107 186 IXb/42e).

Durch eine derartige Anordnung mit zwei sich in Wärmekopplung befindlichen beheizten Gittern wird die Empfindlichkeit der Meßeinrichtung- um mindestens eine Größenordnung erhöht. Um eine möglichst starke Wäraekopplung zu erreichen, ist die Temperatur der Gitter möglichst hoch zu wählen, jedoch so, daß keine Umwandlung des zu untersuchenden Gases zu befürchten ist. Starke Wärmekopplung kann auch durch möglichst geringen Abstand zwischen den beiden Gittern erreicht werden. Die zu messende Gasströmung verschiebt das an dem strömungs3eitig gelegenen Gitter auftretende Wärmeprofil derart, daß es. zu einer v/eiteren Aufheizung des zweiten Gitters kommt. Bei dieser Anordnung wird der Meßeffekt gegenüber einem Hitzdrahtströmungsmesser üblicher Bauart infolge der größeren Widerstandsänderung des Gitters, an dem das Meßsignal abgenommen wird, erheblich erhöht. Die beiden Gitter sind vorzugsweise zwei ebene Metallgitter, die Zweige einer Brückenschaltung bilden und sind von einer in einer Brückendiagonalen liegenden Konstantstromquelle auf eine um etwa eine Größenordnung gegenüber

209815/0284 _₃_

BAD

PA 9/522/21 - 3 -

der Umgebungstemperatur liegende Temperatur aufheizbar. In der Heßdiagonale der Brücke sind in an sich bekannter Weise meßwertanzeigende oder -verarbeitende Geräte angeordnet.

Auo Gründen der Stabilität der diese Gitter umgebenden Gasatmosphäre oder Flüssigkeit sind größere Übertemperaturen unerwünscht. Sind die Gitter, die eine bestimmte Öffnung, durch die eine Gasströmung fließt, überdecken und die auf eine bestimmte mittlere Übertemperatur gegen das sie umgebende Medium gebracht werden, Kreisgitter, so tritt der Effekt auf, daß die mittleren und damit längeren Stege der Gitter wärmer als die äußeren kürzeren sind. Die Empfindlichkeit der Gitter wird daher in der Hautpsache nur von den inneren Stegen erzeugt, während die äußeren Stege nur wenig zum Meßeffekt beitragen.

Die Erfindung sieht deshalb vor, aus Metallstreifen oder dergleichen bestehende Stege für das Gitter zu verwenden, die mäanderförmig eine rechteckige oder quadratische öffnung überdecken. Diese erfindungsgemäße Ausbildung des Gitters bietet den wesentlichen Vorteil, daß auch die äußeren Stege der Gitter wärmer v/erden und mehr am Meßeffekt beteiligt sind. Die Temperatur der inneren Stege wird bei gleichbleibender Empfindlichkeit (gegenüber dem Kreisgitter) geringer, die der äußeren Stege dagegen höher. Es findet somit eine gleichmäßigere Beteiligung aller Gitterstege am

209815/0284 _₄_

BAD ORIGINAL

PA 9/522/21 - 4 -

Meßeffekt statt und die größte im Gitter auftretende Temperatur wird kleiner als die bei Kreisgittern erzeugte.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der den Mäander bildende Metallstreifen oder dergleichen an seinen Umkehrstellen zu laschen verbreitert ist.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher fc erläutert.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Einrichtung ist die Infrarotgasanalyse. Figur 1 zeigt eine Glasplatte P (oder eine Platts aus isolierendem Material) in die eine Öffnung Ö von quadratischer Form eingelassen ist. Quer über die Glasplatte P und die Öffnung Ö ist ein Metallband gelegt, aus welchem Stege St ausgearbeitet (z.B. geätzt) sind. Diese Stege bilden ein Gitter. Durch die Zwischenräume zwischen den einzelnen Stegen St kann Gas strömen. Jeweils zwei der Stege St sind an einer der beiden sich gegenüberliegenden "Seiten A und B der Öffnung Ö miteinander verbunden, so daß alle Stege St zusammen ein Mäander bilden, welches einen geschlossenen Weg von einer Stromzuführung E zu einer Stromabnahme D bildet. Die Umkehrpunkte U des Mäanders sind erweitert, d.h. zu Metallstreifen verlängert. Diese Erweiterungen der Umkehrpunkte U dienen zur · Stabilisierung des Mäanders, werden aber nicht von Heiz-

209815/0284 _₅_

BAD ORIGINAL

PA 9/522/21 - 5 -

strom durchflossen. Der Eingang E und der Ausgang D des Mäanders sind außerhalb der Glasplatte P zu Laschen L₁ und Ig erweitert, an die Kontakte für die Stromzu- bzw.

-abführung· angebracht sind.
5

Für das Gasanalysegerät v/erden, wie oben erwähnt wurde, zv/ei nahe beieinander liegende gut wärmegekoppelte Gitter benötigt. Eine Anordnung dafür ist in Figur 2 dargestellt.

In Zuge der durch den Doppelpfeil in Figur 2 versinnbildlichten Gasströmung sind zwei Gitter G₁ und Gg angeordnet, die den Gäszuführweg vollständig überdecken. Es sind drei Glasplatten 1 (oder Platten aus isolierendem Material) über einandergesochtet und fest miteinander verbunden unter Zwischenlage eines der Gitter G₁ bzw. Gg. Alle drei Glasplatten 1 weisen in ihrer Mitte Öffnungen ö auf, die übereinander liegen und eine gemeinsame öffnung bilden. Diese geraeinsame Öffnung v/ird von den beiden Gittern G₁ und Gg abgesperrt. Sie liegen im Abstand einer Glasplattendicke voneinander parallel zueinander und senkrecht zur StröiDungsrichtung. Die Erweiterungen der Metallstreifen an den Umkchrpunkten U liegen zwischen den drei Glasplatten 1 und geben den Gittern G₁ und Gg einen festen Halt. , .

2 Patentansprüche
1 Bl. Zeichnungen

209815/0284

-6-

Claims (2)

PA 9/522/21 - 6 - Patentansprüche

1. Einrichtung zur 'Messurig schwacher Gasströmungen, bei der im Wege der Gasströmung und senkrecht dazu mindestens zv.^rei, vorzugsweise ebene Gitter aus temperaturempfindlichem, elektrisch leitendem Material angeordnet sind, bei der die Gitter von Konstantstromquellen auf um etwa

^ eine Größenordnung über der Umgebungstemperatur liegende Temperaturen aufheizbar sind, bei der die.Gitter in einem derartigen Abstand voneinander angeordnet sind, daß Wärmekopplung besteht und bei der der Spannungsabfall über einem der Gitter als Meßsignal abgenommen und in an sich bekannter V/eise meßwertanzeigenden oder -verarbeitenden Geräten zugeführt wird, gemäß der Hauptanmeldung (S 107 DCb/42 e), dadurch gekennzeichnet, daß aus Metallstreifen oder dergleichen bestehende Stege (St) des Gitters (G₁ bzw. GgJraäanderförmig eine rechteckige oder quadratische

' Öffnung (ö) überdecken.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dor den Mäander bildende Metallstreifen oder dergleichen an den Umkehrstellen (U) verbreitert ist.

209815/0284

BAD ORIGINAL