DE349299C

DE349299C - Einrichtung zur Bestimmung der Konzentration einer Komponente eines Gasgemisches

Info

Publication number: DE349299C
Application number: DE1919349299D
Authority: DE
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Priority date: 1919-08-17
Filing date: 1919-08-17
Publication date: 1922-02-28

Description

Einrichtung zur Bestimmung der Konzentration einer Komponente eines Gasgemisches. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bestimmung der Konzentration einer Komponente eines Gasgemisches auf elektrischem Wege. Es ist zu diesem Zweck bereits vorgeschlagen worden, das zu untersuchende Gasgemisch zwischen die Platten eines Kondensators zu leiten und dessen Kapazität zu messen, die je nach der Art und Zusammensetzung des Gases eine verschiedene ist. Auch hat man namentlich zur Bestimmung der Rußmengen in Rauchgasen in diesen Metallelektroden angeordnet, zwischen denen eine sogenannte stille elektrische Entladung stattfindet, und die Stromstärke gemessen, die je nach der Menge des Rußes, die in dem Rauchgas enthalten ist und sich in einem gewissen Zeitraum auf die Elektroden niederschlägt, eine verschiedene ist.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bestimmung der Konzentration einer gasförmigen Komponente ih einem Gasgemisch. Sie beruht darauf, daß eine stille Entladung zwischen mit den Polen der Stromquelle verbundenen Dielektriken stattfindet, und daß das Verhältnis zwischen der Länge der Entladungsstrecke-und der Stärke des Dielektrikums möglichst groß (größer als 0,5) gemacht wird. Durch passende Wahl dieses Verhältnisses hat man es in der Hand,. die Empfindlichkeit der Einrichtung den jeweiligen Erfordernissen entsprechend zu beeinflussen. Unter »stillen Entladungen« sind dabei solche zu verstehen, wie sie W a r b u r g in der Arbeit »Über chemische Reaktionen« auf den Seiten 186 bis 188 des Jahrbuchs der Radioaktivität und Elektronik, 6. Band, rgog, kennzeichnet.
In den Abbildungen sind zwei zur Ausführung der Einrichtung schematisch dargestellt.
Bei der Anordnung nach Abb-. z wird das zu untersuchende Gas mit Hilfe einer beliebigen Saugvorrichtung, z. B. einer Wasserstrahlpumpe r, durch ein Entladungsrohr 2 gesaugt, nachdem es vorher durch ein Filter 3 von Staub :befreit worden ist. Die Belegungen 4, 5 des Entladungsrohrs .2 sind finit ,der Hochspannungsseite eines Transformators 6 verbunden. Die Niederspannungsseite dieses Transformators 6 wird über einen Schalter ; und Sicherungen 8 mit einer Wechselstromquelle beliebiger Frequenz verbunden. Zur Regelung und Konstanthaltung der an das Entladungsrohr 2 gelegten Spannung . dient= das Voltmeter 9 und der Regulierwiderstand io. Der eine Hochspannungspol des. Transformators 6 ist in üblicher -Weise geerdet. In der vom geerdeten Transformatorpol zu der äußeren Belegung führenden Leitung i i liegt der Hitzdraht eines Thermokreuzes.i:z. Das Tliermoelement des Thermokreuzes ist mit dem Galvanometer 13 verbunden. Die Geschwindigkeit des durch das Entladungsrohr hindurchgehenden Gasgemisches kann durch eine geeignete Vorrichtung, z. B. einen Schwimmer 14, sichtbar gemacht und an einer entsprechenden Teilung abgelesen werden.
Soll die Anordnung zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes der Luft dienen, so ist sie vor Ingebrauchnahme zunächst mit Luft von verschiedenem Feuchtigkeitsgehalt zu eichen. Ist dies einmal geschehen, so kann der jeweilige Feuchtigkeitsgehalt der Luft unmittelbar am Galvanometer abgelesen werden.
Handelt es sich darum, die Konzentration einer von mehreren veränderlichen Komponenten in einem Gasgemisch zu bestimmen, so kann das Verfahren in folgender Weise ausgeführt werden: Soll z. B. die Ozonkonzentration bestimmt werden, die eine mit Luft betriebene Ozonerzeugungsanlage liefert, so ist dabei zu beachten, daß die in die Anlage zur Ozonisierung geschickte Luft nicht immer den gleichen Feuchtigkeitsgehalt besitzt. Der Galvanometerausschlag der beschriebenen Anordnung ist daher sowohl von der Ozonkonzentration als auch von dem schitankenden Feuchtigkeitsgehalt abhängig. Um nun den Einfluß des schwankenden Feuchtigkeitsgehaltes bei der Messung auszuschalten, wird vorteilhaft die in Abb. -a veranschaulichte Anordnung benutzt. In diesem Falle benutzt man zwei Entladungsrohre ? i, 22 gleicher Ausdehnung, die in Abb.2 im Schnitt dargestellt sind. Durch das Rohr 2i wird der Luftleitung vor der Ozonanlage entnommene und durch 22 hinter der Ozonanlage entnommene Luft geleitet. Der eine Hochspannungspol eines Transformators 23 wird geerdet und sein zweiter Hochspannungspol finit :den äußeren Belegungen der Rohre 2i, 22 verbunden. Die beiden Rohre 21, 22 liegen in den Zweigen einer Brückenschaltung, deren andere Zweige durch Widerstände 24, 25 gebildet sind. Als Meßvorrichtung dient wieder ein Thermokreuz 26, dessen Hitzdraht 27 mit den Punkten 28 und 29 der Brückenschaltung verbunden ist. Das Thermoelement des Thermokreuzes ist mit dem Galvanometer 3o verblinden. Wird durch beide Entladungsrohre 2 1,:22 Luft von gleicher Beschaffenheit ohne Einschaltung der Ozonanlage geschickt, so stellt sich das Galvanometer 3o auf einen bestimmten Ausschlag ein. Schaltet man dann die Ozonanlage ein; so strömt durch das Entladungsrohr 22 ozonisierte Luft und das Galvanometer 3o stellt sich auf einen neuen von der Ozonkonzentration abhängigen Ausschlag ein.
Handelt es sich um die Konzentrationsbestimmung mehrerer Komponenten, so wird die jeweils benutzte Anordnung der Komponentenzahl entsprechend vervielfacht und die Komponenten nebeneinander in der Weise bestimmt, daß vor den einzelnen Aggregaten eine Absorption der nicht interessierenden Komponenten stattfindet.
Um eine selbsttätige Anzeige von Konzentrationsänderungen, beispielsweise beim Auftreten von Methan in Grubenluft, zu erzielen, kann die Einrichtung so getroffen werden, daß z. B. durch die Anzeigevorrichtung 13 bz-%v. 30 beim Auftreten von Methan ein Kontakt geschlossen wird, der über ein Relais oder auf sonst geeignete Weise eine Signalvorrichtung bedient.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: . 1. Einrichtung zur Bestimmung der Konzentration einer Komponente eines Gasgemisches, bei dein das einen Ramn durchfließende Gas stillen elektrischen Entladungen ausgesetzt und der Stromdurchgang gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Entladungsstrecke zur Stärke der aus einem Dielektrikum gebildeten Wände des Entladungsraumes möglichst groß (größer als o,5) ist und zur Messung der Stromstärke zweckmäßig ein Tbermokreuz dient. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Entladungsräume in einer Brückenschaltung angeordnet sind:, deren einer das zu untersuchende und deren anderer das Vergleichsgas enthält.