DE438790C - Anordnung zur Messung von Elektrolytwiderstaenden - Google Patents

Description

• Anordnung zur Messung von filektrolytwiderständen. Bei der Messung des Ohmschen Widerstandes von Elektrolyten stört die an den Elektroden auftretende Polarisation und Kapazität. Der Einfluß dieser Störung wird bekannterweise dadurch unterdrückt, daß Elektroden von sehr großer Oberfläche, z. B. mit Platinmohr überzogene Elektroden, verwendet werden, oder daß durch eine zweimalige Messung derselben Flüssigkeit bei verschiedener Länge der Flüssigkeitssäule und gleicher Gestalt der Elektroden der Einfluß der an den Elektroden auftretenden Strungen rechnerisch eliminiert wird. Das erste Verfahren ist dort nicht anwendbar, wo es sich um Apparate handelt, die einer derben Behandlung gewachsen sein müssen, z. B. bei Eintauchelektroden für technische Untersuchungen, wie etwa Prüfung von Kesselspeisewasser. Das zweite Verfahren ist nur für das Laboratorium geeignet, da es keine unmittelbare Anzeige gibt, sondern eine Rechnung erfordert.
• Gemäß der Erfindung wird eine Differenzmessung verwendet, für die beispielsweise die Wheatstonesche Brücke benutzt werden kann. Die Anordnung wird so getroffen, daß an zwei Säulen ungleicher Länge der zu prüfenden Flüssigkeit sich die Einflüsse der Kapazität und Polarisation auf das Anzeigeorgan aufheben, während die Differenz der Widerstände in an sich bekannter Weise bestimmt wird. Die Abb. i zeige ein Ausführungsbeispiel der neuen Anordnung in schematischer'Darstellung. In die zu prüfende Flüssigkeit, deren Behälter durch die punktierte Linie i angedeutet ist, tauchen drei gleiche Elektroden 2, 3, 4. Der Widerstand des Paares benachbarter Elektroden 2 und 3, das den größeren Abstand hat, bildet eine Seite einer. Wheatstoneschen Brücke, der Widerstand zwischen dem Elektrodenpaar kleineren Abstandes 3, 4 einen Teil des anderen Brückenzweiges. Dieser Brückenzweig wird ergänzt durch einen regelbaren Ohmschen Widerstand 5. Als dritte und vierte Brückenseite sind feste Ohmsche Widerstände 6 und 7 vorgesehen. Die Brücke wird durch eine Wechselstromquelle 8 gespeist; als Anzeigegerät dient ein Telephon g. Es seien der Ohmsche Widerstand zwischen dem Elektrodenpaar kleineren Abstandes - r1, der zwischen dem Elektrodenpaar größeren Abstandes - r2, der Betrag des regelbaren Widerstandes 5--v und die Beträge der Widerstände 6 und 7 - a und b. Es ergibt sich dann für die Einstellung des Telephons auf ein Minimum, was durch Regelung des Widerstandes 5 geschieht, die Gleichung (r1 + v) : r. = a : b.
• Es sei ferner der Abstand der Elektroelen 3 und 4 - i, der der Elektroden 2 und 3 - lw wobei die Längen gegebenenfalls mit Rück- Sicht auf den nicht parallel geradlinigen Verlauf der Stromlinien auf die äquivalenten Längen bei parallelen Stromlinien umzurechnen sind, so ergibt sich die Gleichung r_:rl=r=:rt. Die Einsetzung des Wertes für r. in die erste Gleichung ergibt Die letzte Gleichung läßt sich durch geeignete Wahl der Elektrodenabstände und der Widerstände vereinfachen. Wählt man a= b und i. = 2 - i" so erhält man r1 -v. Ist der regelbare Widerstand 5 mit einer Skala versehen, so kann man also den gesuchten Wert des Flüssigkeitswiderstandes von der Länge i,. nach Einstellung des Telephons auf das Minimum an der Skala von 5 unmittelbar ablesen. Die Schaltung kann auch so ausgeführt werden, daß die. Stromquelle ,9 und das Telephon oder sonstige Anzeigegerät 9 ihre Plätze vertauschen. Die Polarisationsspannungen an den Widerständen r, und r_ sind dann entgegengesetzt gerichtet und auch gleich, wenn die Brücke mit zwei gleichen Vergleichswiderständen 6 und 7 arbeitet, die Stromstärken in r, und r= also gleich sind.- Sie heben sich in diesem Fall in ihrer Wirkung auf das bei 8, befindliche Anzeigegerät auf, da die Summe der EMKe in dem Kreise r1, 5, S, r gleich Null ist.
• Die Abb.2 zeigt eine Ausbildung und Anordnung der Elektroden, bei der die Prüfung durch Eintauchen des Elektrodenträgers in die Prüfflüssigkeit ausgeführt werden kann. Die Elektroden bilden Ringe ä , 3', 4.'; die auf einem unten geschlossenen Porzellanrohr io als Träger befestigt sind. Sie werden in ihrer Lage dadurch gehalten, daß in der Höhe eines jeden Elektrodenringes eine Bohrung 11, 12, 13 in der Porzellanwand vorgesehen ist, durch die eine im Innern des Rohres isoliert geführte Zuleitung 14, 15, 16 zu jeder Elektrode führt, die zugleich als Halter der Elektrode benutzt ist.
• Die Anwendung der Methode ist nicht auf die Verwendung von Wechselstrom beschränkt. Es ist bekannt, zur Bestimmung von Elektrolytwiderständen auch Gleichstrom zu gebrauchen. Die Verwendung von Gleichstrom hat bekanntermaßen den Vorzug, daß *man eine objektive Anzeige mit nicht gar zu empfindlichen Instrumenten erhalten kann, während die entsprechenden Wechselstrommeßgeräte nur im Laboratorium verwendbar sind. Bei der Benutzung von Gleichstrom bat man zur Herabsetzung des Einflusses der Polarisation einmal die Prüfspannung sehr groß gegen die Polarisationsspannung gewählt oder kurzdauernde periodische Stromstöße verwendet. Ton beiden Vorsichtsmaßregeln ist man entbunden, wenn man die Anordnung gemäß der Erfindung mit Gleichstrom verwendet.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Messung von Elektrolytwiderständen, gekennzeichnet durch eine Differenzmessung zweier aus dem zu prüfenden Elektrolyten gebildeter verschieden großer Widerstände zum Zwecke der Eliminierung des Einflusses von Kapazität und Polarisation.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Differenzmessung eine Wheatstonesche Brücke verwendet ist, von der eine Seite von dem größeren der beiden Elektrolytwiderstände allein, eine zweite Seite von dem kleineren Elektrolytwiderstand mit einem Zusatzwiderstand aus einem Leiter erster Klasse gebildet werden.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzwiderstand zu dem kleineren Elektrolytwiderstand regelbar ist und daß die Verhältnisse der Elektrolytwiderstände und der festen Widerstände in der Brücke derart gewählt sind, daß der Betrag des regelbaren Zusatzwiderstandes bei Einstellung der Brücke gleich der gesuchten Differenz der beiden Elektrolytwiderstände ist. q..
4. Anordnung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einstellung auf Gleichheit des größeren Elektrolytwiderstandes und der Summe des kleineren mit einem Zusatzwiderstande als Stromquelle eine Gleichstromquelle verwendet wird.
5. 5. Anordnung nach Anspruch i bis .I, dadurch gekennzeichnet, daß die unter sich gleichen Elektroden an einem gemeinsamen, zweckmäßig die Zuleitungen zu den Elektroden in seinem Innern enthaltenden isolierenden Träger, vorzugsweise als den zylindrischen Träger umgebende Ringe, angeordnet sind.