DD257495A1 - DEVICE FOR GAS HUMIDIFICATION - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gasfeuchtebestimmung und besteht aus einem Detektor in Form einer drehbaren mit einer axialen, evakuierten Bohrung (4) versehenen Metallachse (1), deren Mantelflaeche (1 a) mit einer elektrisch isolierenden Substanz, bis auf einen als "Spalt" wirkenden Bereich, beschichtet ist. Die Achse (1) ist mit elektrisch nichtleitenden Koerpern (2 und 3) verbunden, in denen schraeg verlaufende evakuierte Bohrungen (6 a und 6 b) und radiale, evakuierte Bohrungen (5 a und 5 b) enthalten sind, wobei die letzteren in der axialen Bohrung (4), die von der Achse (1) aus ein Stueck in die Koerper (2 und 3) hineinragt, beginnen, waehrend die ersteren die Enden der radialen Bohrungen (5 a und 5 b) mit den konzentrischen Aussparungen (7 a und 7 b) im Koerper (3), die an der Mantelflaeche (1 a) muenden, verbinden. In den schraegen Bohrungen (6 a und 6 b) und in den konzentrischen Aussparungen (7 a und 7 b) sind bekannte Ionisationseinrichtungen (8 a und 8 b) und elektrische Felder (9), enthalten. Somit lassen sich Gasfeuchten automatisch bestimmen und beispielsweise Trockner hinsichtlich ihres Energieaufkommens optimieren oder die Einhaltung optimaler Luftfeuchten fuer Produktionsprozesse kontrollieren. Fig. 1The invention relates to a device for determining the gas moisture and consists of a detector in the form of a rotatable with an axial, evacuated bore (4) provided metal axis (1) whose Mantelflaeche (1 a) with an electrically insulating substance, except for one as a "gap" acting area, is coated. The axis (1) is connected to electrically non-conductive bodies (2 and 3) in which schraeg extending evacuated bores (6 a and 6 b) and radial, evacuated bores (5 a and 5 b) are included, the latter in the axial bore (4) projecting from the axis (1) of a piece in the bodies (2 and 3) begin, while the former, the ends of the radial bores (5 a and 5 b) with the concentric recesses (7 a and 7 b) in the body (3) which connect at the lateral surface (1 a). In the screw holes (6 a and 6 b) and in the concentric recesses (7 a and 7 b) known ionization devices (8 a and 8 b) and electric fields (9) are included. Thus, gas humidities can be determined automatically and, for example, optimize dryers in terms of their energy supply or control the maintenance of optimum humidities for production processes. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung der Feuchte von Gasen und Ablüften unterschiedlicher Zusammensetzung. Anwendungsgebiete der Erfindung sind demzufolge beispielsweise die Bestimmung der absoluten und/ oder relativen Feuchte von Ablüften von Trocknern oder von technischen" Gasen in der Chemieindustrie und/oder durch automatische meteorologische Stationen.The invention relates to a device for determining the humidity of gases and exhaust of different composition. Accordingly, fields of application of the invention are, for example, the determination of the absolute and / or relative humidity of drying of dryers or of technical "gases in the chemical industry and / or by automatic meteorological stations.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, daß die absolute Gasfeuchte unter Ausnutzung der Schwingungsresonanz mechanischer Resonatoren ermittelt werden kann (DDR-WP G02F/2877147). Größere Temperaturänderungen während des Meßvorganges verursachen jedoch erhebliche Fehler.It is known that the absolute gas moisture can be determined by exploiting the vibration resonance of mechanical resonators (DDR-WP G02F / 2877147). Larger temperature changes during the measurement process, however, cause significant errors.

Fluidisch-elektrische Sensoren zur Lösung des Problems reagieren sehr empfindlich auf gasverunreinigende Beimengungen, wie z. B. organische Dämpfe, und können daher nicht ohne Vorbehalt verwendet werden (DDR-WP G 01 N 29/02, 207643).Fluidic-electrical sensors to solve the problem are very sensitive to gas contaminating admixtures, such. As organic vapors, and therefore can not be used without reservation (DDR-WP G 01 N 29/02, 207643).

Die Ermittlung der Feuchte mittels Tauspiegelhygrometer bringt große Ungenauigkeiten mit sich, da die Spiegeloberfläche unter industriellen Meßbedingungen sehr schnell verschmutzt.The determination of the humidity by means of Tauspiegelhygrometer brings large inaccuracies with it, since the mirror surface dirty very fast under industrial measuring conditions.

Die Feuchtebestimmung mittels Trocken- und Feuchttemperatur bei Trockentemperaturen über 50⁰C ist mit großen Meßunsicherheiten behaftet, da die Aßmannkonstante nur bis etwa 50°C exakt bekannt ist und Feuchttemperaturen im genannten Temperaturbereich sehr schlecht gemessen werden können.The moisture content determination by means of dry and wet bulb temperature at drying temperatures above 50 ⁰ C is subject to large measurement uncertainties, as the Aßmann constant is exactly known only to about 50 ° C and wet temperatures can be very poor measured the temperature range specified.

Bei Anwendung von schnellen Neutronen zur Feuchtebestimmung von Gasen ist ein umfangreicher Strahlenschutz notwendig (DDR-PS WP G 01 N/275461 0).Extensive radiation protection is necessary when using fast neutrons to determine the moisture content of gases (DDR-PS WP G 01 N / 275461 0).

Die Feuchtebestimmung unter Ausnutzung der Feuchteabhängigkeit der Linsenbrennweite ist auf den Bereich der Niedrigfeuchte beschränkt (DDR-WP G 01 N/2962960).The moisture determination taking advantage of the moisture dependence of the lens focal length is limited to the range of low humidity (DDR-WP G 01 N / 2962960).

Die Feuchtebestimmung unter Ausnutzung des inneren Photoeffektes ist störanfällig, da der Photoleiter schnell verschmutzt (DDR-WP GOl H/2895591).The moisture determination taking advantage of the internal photoelectric effect is susceptible to interference, since the photoconductor quickly polluted (DDR-WP GOI H / 2895591).

Wird die Feuchte durch optische Wellenlängenbestimmung von Ultraschallwellen ermittelt, so können durch Gaserverunreinigungen Meßfehler entstehen (DDR-WP G 01 N/2877147).If the humidity is determined by optical wavelength determination of ultrasonic waves, then gas errors can lead to measurement errors (DDR-WP G 01 N / 2877147).

Massenspektrometrische Feuchtebestimmungen mittels einer aus Zylinderkondensatoren aufgebauten Vorrichtung erfordern die Einhaltung definierter Gasdrücke. Dies stößt auf nicht unerhebliche Schwierigkeiten (DDR-WP B01 D/2833642).Mass spectrometric moisture determinations by means of a device constructed from cylinder capacitors require compliance with defined gas pressures. This encounters not insignificant difficulties (DDR-WP B01 D / 2833642).

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, mittels einer Vorrichtung die Feuchte von gasförmigen Stoffen und Ablüften unterschiedlicher Herkunft und Zusammensetzung zu bestimmen.It is the object of the invention to determine by means of a device, the humidity of gaseous substances and exhaust of different origin and composition.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Messung der absoluten und/oder relativen Feuchte von gasförmigen Stoffen und/oder Ablüften von Trocknern zu schaffen, wobei beispielsweise mit Hilfe dieser Feuchtewerte verschiedene Prozeßgrößen eines Trockners geregelt bzw. Aussagen hinsichtlich des Trockengehaltes technischer Gase oder der atmosphärischen Luft getroffen werden können.The invention has for its object to provide a device for measuring the absolute and / or relative humidity of gaseous substances and / or drying of dryers, wherein for example with the aid of these moisture values various process variables of a dryer regulated or statements regarding the dry content of industrial gases or the atmospheric air can be hit.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vorrichtung zur Gasfeuchtebestimmung am Abluftkanal des Trockners bzw. am Zu-oder Ableitungsrohr eines Sammelbehälters für technische Gase bzw. in einer automatischen meteorologischen Station angeordnet ist.According to the invention the object is achieved in that the device for determining the gas moisture at the exhaust duct of the dryer or at the inlet or outlet pipe of a collecting tank for industrial gases or in an automatic meteorological station is arranged.

Diese besteht aus einem Detektor, der durch eine drehbare, mit einer axialen Bohrung versehenen metallischen Achse, die von außen mit einer elektrisch nichtleitenden Substanz beschichtet ist, dargestellt wird. Die Achse ist mit zwei elektrisch nichtleitenden Körpern fest verbunden, in denen zwei unter einem Winkel von 45° zur Senkrechten verlaufende Bohrung und zwei radiale Bohrungen enthalten sind, wobei die letzteren in der axialen Bohrung, die von der Achse aus ein Stück in die beiden elektrisch nichtleitenden Körper hineinragt, beginnen, während die ersteren die Enden der radialen Bohrungen mit den konzentrischen Aussparungen in dem einen elektrisch nichtleitenden Körper verbinden. Die konzentrischen Aussparungen münden an der Achsenoberfläche. In den schräg verlaufenden Bohrungen sind,bekannte lonisationseinrichtungen in Form von z. B. /3-strahlenden Präparaten, deren Abstand von der gemeinsamen Drehachse größer ist als der Abstand des Detektors von dieser Drehachse, und bekannte elektrisch positiv oder negativ vorgespannte Gitter, auch in den konzentrischen Aussparungen, enthalten.This consists of a detector which is represented by a rotatable, provided with an axial bore metallic axis, which is coated from the outside with an electrically non-conductive substance. The axis is fixedly connected to two electrically non-conductive bodies, in which two at an angle of 45 ° to the vertical bore and two radial bores are included, the latter in the axial bore, from the axis of a piece in the two electrically Non-conductive body protrude, while the former connect the ends of the radial bores with the concentric recesses in the one electrically non-conductive body. The concentric recesses open at the axis surface. In the oblique holes are known ionization devices in the form of z. B. / 3-radiating preparations whose distance from the common axis of rotation is greater than the distance of the detector from this axis of rotation, and known electrically positive or negative biased grid, also in the concentric recesses containing.

Der Raum der axialen, radialen und schrägen Bohrungen sowie der konzentrischen Aussparungen ist z. B. mittels einer bekannten Turbomolekularpumpe bis auf einen Druck von 10"⁴Pa evakuiert.The space of the axial, radial and oblique holes and the concentric recesses is z. B. evacuated by means of a known turbomolecular pump to a pressure of 10 " ⁴ Pa.

Die zu untersuchende gasförmige Probe wird in bekannter Weise indie axiale Bohrung der Achse bzw. der beiden verbundenen elektrisch nichtleitenden Körper eingeführt, von wo sie über die radialen Bohrungen in die beiden schräg verlaufenden Bohrungen der elektrisch nichtleitenden Körper gelangt. Da die elektrisch nichtleitenden Körper mit relativ hoher Drehzahl rotieren, werden die Gasatome bzw. Gasmoleküle beschleunigt. Gleichzeitig werden sie ionisiert, z. B. durch die ionisierende Strahlung eines /3-strahlenden Radionuklides und durch elektrische Felder, die zwischen den beiden elektrisch positiv oder negativ vorgespannten Gittern in den schrägen Bohrungen und konzentrischen Aussparungen existieren, in Richtung Achsenmantel beschleunigt. Nach Verlassen der schrägen Bohrungen fliegen die Teilchen durch die evakuierten konzentrischen Aussparungen zu der als Detektor wirkenden Achse. Im Raum der konzentrischen Aussparungen wirkt auf die Teilchen nur die elektrische Kraft, da auf Grund der geringen Teilchenmasse die Gravitationskraft vernachlässigt werden kann. Die Trennung der Wassermoleküle von den anderen Molekülen bzw. Atomen der zu untersuchenden gasförmigen Probe läßt sich wie folgt erklären: . 'The gaseous sample to be examined is introduced in a known manner in the axial bore of the axis or the two connected electrically non-conductive body, from where it passes through the radial holes in the two oblique holes of the electrically non-conductive body. Since the electrically non-conductive bodies rotate at a relatively high speed, the gas atoms or gas molecules are accelerated. At the same time they are ionized, z. B. accelerated by the ionizing radiation of a / 3-radion radionuclide and by electric fields that exist between the two electrically positive or negative biased grids in the oblique holes and concentric recesses toward the axis jacket. After leaving the oblique bores, the particles fly through the evacuated concentric recesses to the axis acting as a detector. In the space of the concentric recesses only the electric force acts on the particles, because due to the small particle mass the gravitational force can be neglected. The separation of the water molecules from the other molecules or atoms of the gaseous sample under investigation can be explained as follows:. '

Die rotierenden Teile der Vorrichtung drehen sich mit der Winkelgeschwindigkeit ω. Solange sich die gasförmigen Atome und Moleküle bzw. Ionen in den radialen und schrägen Bohrungen befinden, sind sie der Wirkung der Zentrifugal- und Coriolisbeschleunigung und der elektrischen Beschleunigung ausgesetzt. Verlassen die Ionen die schräge Bohrungen und gelangen sie in die konzentrischen Aussparungen, so bewegen sie sich gleichmäßig beschleunigt—analog dem freien Fall — in Richtung Achse, die als Detektor wirkt. Diese Bewegung ist aber durch die in den radialen und schrägen Bohrungen wirkenden Coriolis- und Zentrifugalbeschleunigungen gestört. Das hat zur Folge, daß die Ionen auf der Achse nicht im Durchstoßpunkt der gedachten Mittellinie der schrägen Bohrungen durch den Achsenmantel auftreffen, sondern um einen bestimmten Betrag χ neben diesem Punkt (in völliger Analogie zur Ostabweichung beim freien Fall) und um einen bestimmten Betrag y unterhalb dieses Punktes (in völliger Analogie zur Südabweichung beim freien Fall). Die letztgenannte Südabweichung y kann durch exakte Integration des entsprechenden DGL-Systems erhalten werden:The rotating parts of the device rotate at the angular velocity ω. As long as the gaseous atoms and molecules or ions are in the radial and oblique holes, they are exposed to the effects of centrifugal and Coriolis acceleration and electrical acceleration. The ions leave the oblique holes and enter the concentric recesses, they move evenly accelerated-analogous to the free fall-in the direction of the axis, which acts as a detector. However, this movement is disturbed by the forces acting in the radial and oblique holes Coriolis and centrifugal accelerations. This has the consequence that the ions do not impinge on the axis at the piercing point of the imaginary center line of the oblique holes through the axis shell, but by a certain amount χ next to this point (in complete analogy to the free fall East deviation) and by a certain amount y below this point (in complete analogy to the south deviation in free fall). The latter south deviation y can be obtained by exact integration of the corresponding DGL system:

ω²™ h³ y = ——— coscpsin(p ω ² ™ h ³ y = --- coscpsin (p

Ze₀UZe ₀ U

Es bedeuten:It means:

e₀ Elementarladunge ₀ elementary charge

U BeschleunigungsspannungU acceleration voltage

ω Winkelgeschwindigkeitω angular velocity

m lonenmassem ion mass

h der um den Radius r der Detektorachse verminderte Radius der konzentrischen Aussparungh is the radius of the concentric recess reduced by the radius r of the detector axis

φ Winkel, unter dem die Ionen auf den Achsenmantel auftreffenφ angle at which the ions impact the axis shell

Die Abweichung y ist somit eine Funktion der ionenmasse, der Drehzahl y (ω = 2π), der Beschleunigungsspannung U, des Auftreffwinkels φ und der Geometrie der Vorrichtung. Für konstante Größen γ, U, φ und h ist der Abstand y für das Wassermolekül H₂O mit der Massenzahl 18 ebenfalls konstant. Die geometrischen Orte auf dem Achsenmantel, die im Bereich Ay = y ± γι (yi ist eine endliche Größe) liegen, sind nicht mit einer elektrisch isolierenden Schicht bedeckt. Die ionisierten Wassermoleküle, und nur diese, treffen also auf einen Mantelbereich mit dem Radius r und der Höhe Ay auf, so daß die Abweichung χ („Ostabweichung") keine Rolle mehr spielt.The deviation y is thus a function of the ion mass, the rotational speed y (ω = 2π), the acceleration voltage U, the impact angle φ and the geometry of the device. For constant quantities γ, U, φ and h, the distance y for the water molecule H ₂ O with the mass number 18 is also constant. The geometric locations on the axis shell, which are in the range Ay = y ± γι (yi is a finite size) are not covered with an electrically insulating layer. The ionized water molecules, and only these, thus encounter a mantle area with the radius r and the height Ay, so that the deviation χ ("east deviation") no longer plays a role.

Die Detektion der ionisierten Wassermoleküle erfolgt auf bekannte Weise, z. B. durch elektrische Registrierung. Vorteilhaft ist die Verbindung der Vorrichtung mit einer bekannten Turbomolekularpumpe.The detection of the ionized water molecules is carried out in a known manner, for. B. by electrical registration. Advantageously, the connection of the device with a known turbomolecular pump.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen:The invention will be explained below with reference to an exemplary embodiment. In the drawing show:

Fig. 1: Prinzipskizze der Vorrichtung zur Gasfeuchtebestimmung Fig.2: Schnitt A-A durch diese VorrichtungFig. 1: Schematic diagram of the device for determining the gas moisture Fig.2: Section A-A through this device

Die Vorrichtung zur Gasfeuchtebestimmung besteht aus einem in der Figur 1 nicht gezeigten gasdichten Gehäuse, in dem sich eine drehbare, mit einer axialen Bohrung 4 versehene metallische und als Detektor wirkende Achse 1, deren Mantel 1 a mit einer elektrisch isolierenden Substanz beschichtet ist, befindet. Die Achse 1 ist mit zwei elektrisch nichtleitenden Körpern 2 und 3 fest verbunden, in denen zwei unter einem Winkel von 45° zur Senkrechten verlaufende Bohrungen 6a und 6 b und zwei radiale Bohrungen 5 a und 5 b enthalten sind, wobei die radialen Bohrungen 5 a und 5 b in der axialen Bohrung 4, die von der Achse 1 aus ein Stück in die beiden elektrisch nichtleitenden Körper 3 und 2 hineinragt, beginnen, während die schräg verlaufenden Bohrungen 6a und 6b die Enden der radialen Bohrungen 5a und 5b mit den konzentrischen Aussparungen 7a und 7b in dem elektrisch nichtleitenden Körper 3 verbinden.The device for determining the gas humidity consists of a gas-tight housing, not shown in FIG. 1, in which a rotatable metallic shaft 1, provided with an axial bore 4 and acting as a detector, whose shell 1 a is coated with an electrically insulating substance. The axis 1 is fixedly connected to two electrically non-conductive bodies 2 and 3, in which two at an angle of 45 ° to the vertical extending bores 6 a and 6 b and two radial bores 5 a and 5 b are included, wherein the radial bores 5 a and 5 b in the axial bore 4, which projects from the axis 1 of a piece in the two electrically non-conductive body 3 and 2, begin, while the oblique bores 6 a and 6 b, the ends of the radial bores 5 a and 5 b with the concentric recesses 7a and 7b in the electrically non-conductive body 3 connect.

Die axiale Bohrung 4, die radialen Bohrungen 5a und 5b und die schrägen Bohrungen 6a und 6b sollen einen Durchmesser von 2mm besitzen, während die konzentrischen Aussparungen 7a und 7b einen Durchmesser von 8—10 mm aufweisen sollen. Die konzentrischen Aussparungen 7a und 7b münden an der Achsenoberfläche 1 a. In den schräg verlaufenden Bohrungen 6a und 6b sind bekannte lonisationseinrichtungen 8a und 8b in Form von z. B. galvanisch aufgebrachten Ni-63-Präparaten, deren Abstand von der gemeinsamen Drehachse 4a größer ist als der Abstand r des Detektors 4 von der Drehachse 4a, und bekannte elektrisch positiv oder negativ vorgespannte Gitter 8d sowie 8c in den konzentrischen Aussparungen 7a und 7b, enthalten. Der Raum der axialen Bohrung 4, der radialen Bohrungen 5a und 5b, der schrägen Bohrungen 6a und 6b, der konzentrischen Aussparungen 7 a und 7 bund der Raum 10 zwischen dem elektrisch nichtleitenden Körper 3 und der Achse 4 ist ζ. Β. mittels einer bekannten Turbomolekularpumpe bis auf einen Druck von 10"⁴Pa (10~⁵ Torr) evakuiert.The axial bore 4, the radial bores 5a and 5b and the oblique bores 6a and 6b should have a diameter of 2 mm, while the concentric recesses 7a and 7b should have a diameter of 8-10 mm. The concentric recesses 7a and 7b open at the axis surface 1 a. In the oblique holes 6a and 6b are known lonisationseinrichtungen 8a and 8b in the form of z. B. galvanically applied Ni-63 preparations whose distance from the common axis of rotation 4a is greater than the distance r of the detector 4 from the axis of rotation 4a, and known electrically positive or negative biased grids 8d and 8c in the concentric recesses 7a and 7b, contain. The space of the axial bore 4, the radial bores 5a and 5b, the oblique bores 6a and 6b, the concentric recesses 7 a and 7 bund the space 10 between the electrically non-conductive body 3 and the axis 4 is ζ. Β. evacuated by means of a known turbomolecular pump to a pressure of 10 " ⁴ Pa (10 ~ ⁵ Torr).

Die zu untersuchende gasförmige Probe wird in bekannter Weise in die axiale Bohrung 4 der Achse 1 bzw. der beiden verbundenen elektrisch nichtleitenden Körper 2 und 3 eingeführt, von wo sie über die radialen Bohrungen 5a und 5b in die beiden schräg verlaufenden Bohrungen 6a und 6b des elektrisch nichtleitenden Körpers 3 gelangt. Da die elektrisch nichtleitenden Körper 2 und 3 mit relativ hoher Drehzahl von ca. y = 1 000 U/s rotieren, werden die Gasatome bzw. Gasmoleküle beschleunigt. Gleichzeitig werden sie ionisiert, z.B. durch die ionisierende Strahlung eines radioaktiven Präparates 8a und 8b, das z. B. durch galvanisch aufgebrachtes Ni-63 dargestellt wird und durch elektrische Felder 9, die zwischen den beiden elektrisch positiv oder negativ vorgespannten Gittern 8d in den schrägen Bohrungen 6a und 6b und den Gittern 8c in den konzentrischen Aussparungen 7 a und 7 b existieren, in Richtung Achsen mantel 1 a beschleunigt. Nach Verlassen der schrägen Bohrungen 6 a und 6b fliegen die Ionen durch die evakuierten konzentrischen Aussparungen 7 a und 7 b zu der als Detektor wirkenden Achse 1. Im Raum der konzentrischen Aussparungen 7a und 7 b wirkt auf die Ionen nur die elektrische Kraft, da auf Grund der geringen Teilchenmasse die Gravitationskraft vernachlässigt werden kann. Die beschriebene Trennung der Wassermoleküle von den anderen Molekülen und Atomen der zu untersuchenden gasförmigen Probe läßt sich wie folgt erklären: Die rotierenden Teile 1,2 und 3 der erfindungsgemäßen Vorrichtung drehen sich mit der Winkelgeschwindigkeit ω. Solange sich die gasförmigen Atome und Moleküle bzw. Ionen in den radialen und schrägen Bohrungen 5 a, 5 b und 6 a und 6 b befinden, sind sie der Wirkung der Zentrifugal- und der Coriolisbeschleunigung sowie der elektrischen Beschleunigung ausgesetzt. Verlassen die Ionen die schrägen Bohrungen 6a und 6b und gelangen sie in die konzentrischen Aussparungen 7a und 7b, so bewegen sie sich gleichmäßig beschleunigt — analog dem freien Fall — in Richtung Achse 1, die als Detektor wirkt. Diese Bewegung ist aber durch die in den radialen und schrägen Bohrungen 5a, 5 b und 6a und 6 b wirkenden Zentrifugal- und Coriolisbeschleunigungen gestört. Das hat zur Folge, daß die Ionen auf der Achse 1 nicht im Durchstoßpunkt der gedachten Mittellinie der schrägen Bohrungen 6a und 6b durch den Achsenmantel 1 a auftreffen, sondern um einen bestimmten Betrag χ neben diesem Punkt (in völliger Analogie zur Ostabweichung beim freien Fall) und um einen bestimmten Betrag χ neben diesem Punkt (in völliger Analogie zur Ostabweichung beim freien Fall) und um einen bestimmten Betrag y unterhalb dieses Punktes (in völliger Analogie zur Südabweichung beim freien Fall). " .The gaseous sample to be examined is introduced in a known manner in the axial bore 4 of the axis 1 and the two connected electrically non-conductive body 2 and 3, from where they via the radial bores 5a and 5b in the two oblique holes 6a and 6b of electrically non-conductive body 3 passes. Since the electrically nonconductive bodies 2 and 3 rotate at a relatively high speed of approximately y = 1000 U / s, the gas atoms or gas molecules are accelerated. At the same time they are ionized, for example by the ionizing radiation of a radioactive preparation 8a and 8b, the z. B. by galvanically applied Ni-63 and by electric fields 9, which exist between the two electrically positive or negative biased grids 8d in the oblique holes 6a and 6b and the grids 8c in the concentric recesses 7 a and 7 b, in Direction shafts 1 a accelerated. After leaving the oblique holes 6 a and 6 b, the ions fly through the evacuated concentric recesses 7 a and 7 b to the acting as a detector axis 1. In the space of the concentric recesses 7 a and 7 b acts on the ions only the electric force, there on Because of the small particle mass the gravitational force can be neglected. The described separation of the water molecules from the other molecules and atoms of the gaseous sample to be examined can be explained as follows: The rotating parts 1, 2 and 3 of the device according to the invention rotate at the angular velocity ω. As long as the gaseous atoms and molecules or ions are in the radial and oblique holes 5 a, 5 b and 6 a and 6 b, they are exposed to the effect of centrifugal and Coriolis acceleration and electrical acceleration. When the ions leave the oblique bores 6a and 6b and enter the concentric recesses 7a and 7b, they move uniformly accelerated - analogously to the free fall - in the direction of axis 1, which acts as a detector. However, this movement is disturbed by the centrifugal and Coriolis accelerations acting in the radial and oblique bores 5a, 5b and 6a and 6b. This has the consequence that the ions do not impinge on the axis 1 at the piercing point of the imaginary center line of the oblique holes 6a and 6b through the axis shell 1 a, but by a certain amount χ next to this point (in complete analogy to the east deviation in free fall) and by a certain amount χ next to this point (in complete analogy to the East Deviation in free fall) and by a certain amount y below that point (in complete analogy to the South Deviation in Free Fall). ".

Diese Abweichung y beträgt für einfach ionisierte Wassermoleküle mit der Massenzahl 18 für eine Drehzahl γ = 1 000 U/s, Beschleunigungsspannung U = 0,1 V, die zwischen den Gittern 8c und 8d wirkt, für eine Länge der konzentrischen Aussparungen 7a und 7 b von h = 15cm 62,10mm. Mit den gleichen Parametern beträgt die Abweichung y für ein einfach ionisiertes Teilchen der Massenzahl 19 65,55 mm, also 3,45 mm mehr und für ein einfach ionisiertes Teilchen der Massenzahl 17 58,65mm, also 3,45mm weniger.This deviation y is for single ionized water molecules with the mass number 18 for a speed γ = 1000 U / s, acceleration voltage U = 0.1 V, which acts between the grids 8c and 8d, for a length of the concentric recesses 7a and 7b from h = 15cm to 62.10mm. With the same parameters, the deviation y for a singly ionized particle with a mass number of 19 is 65.55 mm, ie 3.45 mm more and for a singly ionized particle with a mass number of 17 58.65 mm, that is 3.45 mm less.

Die geometrischen Orte auf dem Achsenmantel 1 a, die im Bereich Ay = 62,10 mm ± 1 mm (die „Spaltbreite" muß mindestens 2 mm betragen) liegen, sind nicht mit einer elektrisch isolierenden Substanz bedeckt. Die einfach ionisierten Wassermoleküle, und nur diese, treffen also auf einen Bereich des Mantels 1 a auf, der 2 mm breit ist und 62,55mm vom Durchstoßpunkt der gedachten Mittellinie der schrägen Bohrungen 6a und 6 b durch den Achsenmantel 1 a entfernt liegt. Dieser Bereich wirkt .als Detektionspalt. Die Detektion der ionisierten Wassermoleküle erfolgt auf bekannte Weise, z.B. durch elektrische Registrierung. Vorteilhaft ist die Verbindung der Vorrichtung mit einer bekannten Turbomolekularpumpe. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen u.a. darin, daß Trocken- und Feuchttemperaturen der zu untersuchenden gasförmigen Medien nicht in das Meßergebnis eingehen und somit auch nicht erfaßt werden müssen. Weiterhin wirken sich Verschmutzungen des zu untersuchenden Gases nicht auf das Meßergebnis aus, da nur Wassermoleküle mit der Massenzahl 18 detektiert werden.The geometric locations on the axis shell 1 a, which lie in the range Ay = 62.10 mm ± 1 mm (the "gap width" must be at least 2 mm), are not covered with an electrically insulating substance The simply ionized water molecules, and only these, therefore, strike an area of the shell 1a which is 2 mm wide and 62.55 mm away from the puncture point of the imaginary center line of the oblique bores 6a and 6b through the axis shell 1a The advantages of the device according to the invention are, inter alia, that the dry and moist temperatures of the gaseous media to be examined are not included in the measurement result and that, for example, by means of electrical registration, the ionized water molecules are detected Thus, contamination does not have to be detected Gas on the measurement result, since only water molecules are detected with the mass number 18.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Gasfeuchtebestimmung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einer drehbaren metallischen Achse (1), die von außen mit einer elektrisch isolierenden Substanz, bis auf einen als Detektionsspalt wirkenden Bereich, beschichtet ist und auf der zwei fest miteinander verbundene elektrisch nichtleitende Körpern (3 und 2) sitzen, wobei die Achse (1) mit einer axialen Bohrung (4), die in axialer Richtung ein Stück in die beiden elektrisch nichtleitenden Körper (2 und 3) hineinragt, versehen ist, wobei vom Ende der axialen Bohrung (4) zwei radial, in den beiden elektrisch nichtleitenden Körper (3 und 2 ) verlaufenden Bohrungen (5a und 5b) ausgehen, deren Enden durch zwei im Körper (3) unter einem Winkel von 45° zur senkrechten Drehachse (4a) verlaufenden Bohrungen (6a und 6b) mit zweilconzentrischen Aussparungen (7a und 7 b) im Körper (3) verbunden sind, die unmittelbar an der Mantelfläche (1a) der Achse (1) münden und in denen sich elektrisch positiv oder negativ vorgespannte Gitter (8c; 8d) befinden, die auch in den schräg verlaufenden Bohrungen (6a und 6b) vorhanden sind, ebenso zwei lonisationseinrichtungen (8a und 8 b), wobei der Abstand der lonisationseinrichtungen (8 a und 8 b) größer ist aIs der Abstand der Mantelfläche (1 a) von der gemeinsamen Drehachse (4a) und die Räume der Bohrungen (4, 5a, 5b, 6a, 6b) und der Raum (10) evakuiert sind, besteht.1. A device for determining gas moisture, characterized in that the device of a rotatable metallic axis (1) which is coated from the outside with an electrically insulating substance, except for acting as a detection gap area, and on the two firmly interconnected electrically non-conductive bodies (3 and 2), wherein the axis (1) with an axial bore (4) which projects in the axial direction a piece in the two electrically non-conductive body (2 and 3), provided, from the end of the axial bore ( 4) two radially, in the two electrically non-conductive body (3 and 2) extending bores (5a and 5b) go out, the ends of which in the body (3) at an angle of 45 ° to the vertical axis of rotation (4a) extending bores (6a and 6b) are connected to two concentric recesses (7a and 7b) in the body (3), which open directly on the lateral surface (1a) of the axis (1) and in which electrically positive or negatively biased gratings (8c; 8d), which are also present in the oblique bores (6a and 6b), as well as two ionisation devices (8a and 8b), wherein the distance of the ionisation devices (8a and 8b) is greater than the distance of the lateral surface (1 a) consists of the common axis of rotation (4a) and the spaces of the holes (4, 5a, 5b, 6a, 6b) and the space (10) are evacuated exists. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Detektors (1) und der lonisationseinrichtungen (8a und 8b) in der Größenordnung von 1 000U/s liegt.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the rotational speed of the detector (1) and the ionisation devices (8a and 8b) in the order of 1 000U / s. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck im Zwischenraum (10) und in den axialen, radialen und schrägen Bohrungen (4, 5a, 5b, 6a und 6b) 10"⁴Pa beträgt.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the pressure in the intermediate space (10) and in the axial, radial and oblique bores (4, 5a, 5b, 6a and 6b) is 10 " ⁴ Pa. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als lonisationseinrichtung ^-strahlende Radionuklide eingesetzt sind.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that are used as lonisationseinrichtung ^ radiant radionuclides. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Turbomolekularpumpe gekoppelt ist.5. Apparatus according to claim 1, characterized in that it is coupled with a turbomolecular pump. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem gasdichten Gehäuse untergebracht ist.6. Apparatus according to claim 1, characterized in that it is housed in a gas-tight housing. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den schrägen Bohrungen (6a und 6b) und in den konzentrischen Aussparungen (7a und 7b) elektrisch positiv oder negativ vorgespannte Gitter (8c und 8d) vorgesehen sind.7. The device according to claim 1, characterized in that in the oblique bores (6 a and 6 b) and in the concentric recesses (7 a and 7 b) electrically positive or negative biased grid (8 c and 8 d) are provided.