DE1023610B - Vorrichtung zum Messen des paramagnetischen Gasgehaltes eines Gasgemisches - Google Patents
Vorrichtung zum Messen des paramagnetischen Gasgehaltes eines GasgemischesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Geräte, um den Gehalt eines Gasgemisches an paramagnetischem
Gas», hauptsächlich von Sauerstoff, in Gasgemischen zu messen.
Zahlreiche Verfahren sind bekannt, um die magnetischen Eigenschaften paramagnetischer Gase, besonders
von Sauerstoff, zu verwerten, um ihren Anteil in einem Gasgemisch zu messein. Unter diesen
Verfahren sind auch solche bekannt, bei denen die Messung des Gehaltes an paramagnetischem Gas auf
der Messung der thermomagnetisehen Leitung beruht.
Wir verstehen unter thermomagnetischer Leitung die Temperaturänderung, die in einem Körper
hervorgerufen wird, der einem Gasstrom mit einem Gehalt an einem paramagnetischem Gas ausgesetzt
ist, und zwar einem Strom, dessen. Bewegung durch die Wirkung eines inhomogenen magnetischen Feldes
auf dieses Gas ausgeübt wird und wobei die magnetische Suszeptibilität jenes Gases durch eine örtliche
Erhitzung ungleichförmig gemacht wird.
Ferner ist bekannt, gleichartige elektrische Wicklungen zur Erzeugung der örtlichen Erhitzung und
als Widerstandsthermometer zu benutzen, dessen Temperatur durch die Bewegung des Gasstromes verändert
wird, der dem inhomogenen magnetischen Feld ausgesetzt ist und mindestens einen, paramagnetischen
Bestandteil enthält.
Damit dieses Verfahren befriedigende Ergebnisse erzielt, müssen alle schleichenden Einflüsse unterdrückt
werden, die das Meßergebnis ändern könnten, insbesondere der Einfluß, den andersartige Faktoren,
wie die Wirkung das inhomogenen Magnetfeldes auf die Bewegung· des Gasgemisches, haben können, das
einen oder mehrere paramagnetische Bestandteile enthält.
Unter jenen Fremdeinnüssen ist an erster Stelle
die übliche Wärmeleitung (Kamineffekt) hervorzuheben, die sich der thermomagnetischen Wärmeleitung
überlagert, wenn der Gasstrom, dessen Thermowirkung zu messen ist, über eine Führung geleitet
wird, die zu einer waagerechten Ebene geneigt ist. Aus diesem Grunde betrachtete man es bisher als
schwierig, wenn nicht unmöglich, Vorrichtungen zu verwenden,, die dieses Meßverfahren benutzen, falls
es sich um nicht stationäre Anwendungen handelte.
Die Erfindung geht hauptsächlich von der Benutzung eines Magneten aus, der ein Magnetfeld
erzeugt, dessen inhomogener Teil den! homogenen
Teil des Feldes umgibt, und der derart wirkt, daß die Leitungen de® zu untersuchenden Gases so geführt
sind, daß es zunächst in den homogenen Teil des Magnetfeldes eingeführt wird.
Dann wird das Gemisch, dessen magnetische Suszeptibilität durch örtliche Erhitzung im magneti-Vorrichtung
zum Messen
des paramagnetischen Gasgehaltes
eines Gasgemisches
Anmelder:
Office National d'Etudes & de Recherches
Office National d'Etudes & de Recherches
Aeronautiques O.N.E.R.A.,
Chatilon-sous-Bagneux, Seine (Frankreich)
Chatilon-sous-Bagneux, Seine (Frankreich)
Vertreter: Dr.-Ing. R. Meldau, Patentanwalt,
Harsewinkel (Westf.)
Harsewinkel (Westf.)
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 21. Februar 1955
Frankreich vom 21. Februar 1955
Karl Luft, Massy, Seine (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
sehen Feld verändert wird, in mindestens zwei Gasströme1
aufgeteilt, die sich in entgegengesetzter Richtung vom Inneren des homogenen Teils des magnetischen
Feldes aus nach außen in die nicht homogene Zone des magnetischen Feldes bewegen und dabei an.
mindestens zwei elektrischen Drähten,, die als Widerstandsthermometer dienen, entlang streichen, wobei
diese elektrischen Drähte zweckmäßigerweise gleichzeitig zur Erzeugung der die Suszeptibilität verändernden
örtlichen Erhitzung dienen, mit der Besonderheit, daß die elektrischen Drähte derart längs der in, entgegengesetzter
Richtung fließenden Gasströme angeordnet sind, daß einer dieser Drähte mit denjenigen
Teilen jedes, der beiden Gasströme zusammenarbeitet,
die sich in der inneren Zone des magnetischen. Feldes befinden, während der andere Draht mit denjenigen
Teilen jedes der beiden Gasströme zusammenarbeitet, die sich in der äußeren Zone des magnetischen Feldes
befinden,, so daß die entgegengesetzt gerichteten, vom Feldimnern. nach dem Feldäußeren zu fließenden Gasströme
einen Unterschied in den mittleren Temperaturen der beiden Drähte hervorrufen, während ein
durch thermische Konvektion hervorgerufener, von außen in das Feld eintretender und letzteres voll-
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ständig durchquerender Gasstrom keine wesentliche Differenz in den mittleren Temperaturen der beiden
Drähte hervorruft.
Abgesehen von dieser Grundvorrichtung besteht die Erfindung in einigen anderen Vorrichtungen, die vorzugsweise
zusammen mit der Grundvorrichtung angewendet werden; sie könnten jedoch, wenn nötig,
auch unabhängig davon benutzt werden. Sie werden im einzelnen anschließend erläutert.
g, ,
und vorzugsweise wählbare Mittel unabhängig von der Wirkung des inhomogenen Magnetfeldes auf den
zu messenden. Gasstrom sind. Ihre Wirkung auf die Bewegung des Gasstromes ist entweder entgegengesetzt
zur Wirkung des inhomogenen Magnetfeldes oder gleichsinnig mit dieser.
Im besonderen zielt die Erfindung auf eine Vorrichtung
ab, die hauptsächlich bei Anordnungen and d d Sffhl
Der Luftspalt zwischen den beiden Polen 1 und 2 bildet einen quer verlaufenden Durchbruch, der diametral
gegenüberliegende Teile der ringförmigen Kammer verbindet. Der Durchbruch wird von der
Gasströmung, die durch das inhomogene Gebiet des magnetischen Feldes in Bewegung gesetzt wird,
durchlaufen, bevor der Gasstrom einer örtlichen Änderung der magnetischen Suszeptibilität des Gasgemisches
unterworfen wird. Zur Erzielung dieser
Es handelt sich hauptsächlich um eine zweite An- io örtlichen Änderung der magnetischen Suszeptibilität
Ordnung, bestehend aus Mitteln, deren vorbestimmte des Gasgemisches ordnet man in dem Luftspalt alek-
bi trische Drähte an, die eine örtliche Erhitzung des
Gases bewirken und gleichzeitig als Widerstandsthermometer dienen.
Die oben beschriebene Vorrichtung hat den Vorteil, die Messungen: im wesentlichen von, der Wärmeleitfähigkeit
des Gasgemisches unabhängig zu machen. Dieses erlaubt die Anwendung der Vorrichtung unter
g , p g anderem in den Fällen, in denen das zu analysierende
gewendet wird, die dazu dienen, den Sauerstoffgehalt 20 Gasgemisch Wasserstoff enthält.
eines Gasgemisches zu messen. Die Erfindung be- Die oben beschriebene Vorrichtung schließt noch
steht ferner in der diesem Anwendungszweck an- nicht einen schädlichen Einfluß aus, den die thergepaßten
Anordnung. mische Konvektion auf das Meßergebnis ausüben
Als neue technische Geräte für die Lösung der kann, wenn die Vorrichtung geneigt angebracht wird,
gestellten Aufgabe sind darin besonders angepaßte 25 Um diesen zuletzt aufgezeigten 'schädlichen Einfluß
Einzelteile und Anordnungs gruppen enthalten, welche vollständig auszuschalten, leitet man Gasgemisch in
den Luftspalt durch einen oder mehrere Kanäle 4, die
in der homogenen, Zone des magnetischen Feldes einmünden. Vorteilhaft münden die Kanäle 4 in der
Mitte der homogenen Zone ein. Diese Kanäle werden zweckmäßig derart durch die Pole gezogen, daß ihre
Achsen mit denen der Pole zusammenfallen. Sie stehen mit dem Innern der ringförmigen Kammer, die
die Pole umgibt, über eine oder mehrere radial verlaufende Leitungen 5 in Verbindung.
Die elektrischen Drähte, die zwischen den Polen angeordnet sind und als Widerstandsthermometer
dienen, finden zweckmäßig gleichzeitig als Elemente zur örtlichen Erhitzung Verwendung. Gemäß der
Fig. 4 enthält Schaltungen der Wicklungen des Ge- 40 grundsätzlichen Ausführung nach der Erfindung werrätes
nach Fig. 1 nach Art einer Wheatstoneschen den wenigstens zwei Drähte α und b vorgesehen, von
denen der eine, b, an dem inneren Teil des Luftspaltes
beiderseits der Einmündung des Kanals oder der Kanäle 4 in den Luftspalt angeordnet ist, während
Fig. 6 zeigt schematisch die Wheatstonesche 45 dere andere, a, sich im äußeren Teil des Luftspaltes
Brücke aus Wicklungsschaltungen, wie sie zur Aus- beiderseits des Drahtes b befindet,
führung der Erfindung nach Fig. 4 oder auch nach Wenn das zu prüfende Gasgemisch einen para-
führung der Erfindung nach Fig. 4 oder auch nach Wenn das zu prüfende Gasgemisch einen para-
Fig. 5 anwendbar ist. magnetischen Bestandteil enthält, entsteht unter dem
Gemäß der Erfindung und insbesondere gemäß der Einfluß der örtlichen Erhitzung, die durch die
Aniwendungs- sowie Ausführungsart ihrer verschie- 50 Drähte α und b vorgenommen wird, eine Zirkulationsdenen
Teile scheint es vorteilhaft zu sein, eine Vor- bewegung des Gases, die durch die Pfeile in Fig. 1
richtung zur Messung des Gehaltes eines Gasgemisches angedeutet ist. Ein Teil des Gases, das sich in der
an paramagnetischem Gas, insbesondere an, Sauer- ringförmigen Kammer befindet, strömt von rechts und
stoff, wie folgt oder auf ähnliche Art auszulegen. links in die radial verlaufenden Leitungen 5, die in
Zur Erstellung der Vorrichtung ordnet man in be- 55 jedem Pol vorgesehen sind, und erreicht so den
kannter Weise zwei kegelstumpfförmige Pole 1 und 2 Kanal 4, in dem das von rechts und links kommende
entgegengesetzter Polarität an, zwischen denen ein Gas sich vereinigt. Nachdem dieses Gas den Kanal 4
Luftspalt verbleibt. Die Pole sind Teile eines durchströmt hat, tritt es in die Mitte des homogenen
Magneten, der ein intensives magnetisches Feld er- Teiles des magnetischen Feldes, wo es sich von neuem
zeugen kann. Dieses Feld ist zwischen den, Stirn- 60 in zwei Ströme teilt, die den Luftspalt in entgegenflächen
la, 2 a der Pole 1 und 2 homogen und zwi- gesetzter Richtung durchlaufen, und zwar vom Inschen
den konisch verlauf enden Begrenzungsflächen 1 b nern nach den äußeren Teilen. Diese Bewegung be-
und 2b inhomogen. Das inhomogene Feld umgibt das ruht auf der Schwächung des äußeren inhomogenen
zentral liegende homogene. magnetischen Feldes und der örtlichen Änderung der
Die kegelstumpfförmigen Pole 1 und 2 bilden mit 65 magnetischen Suszeptibilität des Gases, die durch die
einem Zylinder 3 eine ringförmige Kammer, die die örtliche Erhitzung erreicht wird. Das Gas wird in
Pole umgibt. Die Pole werden von dem zu analysie- Querrichtung durch den Luftspalt zu den äußeren
renden Gasgemisch durchströmt, das danach wieder Teilen hin getrieben, um von neuem in, die ringförmige
in die Kammer einströmt · und sie durch nicht dar- Kammer einzutreten. Die beschriebene Zirkulation ist
gestellte Leitungen verläßt. " 70 um so intensiver, "je größer der Gehalt an paira-
g gpp das jeweilige Gesamtgerät bilden.-
Die Erfindung ist an Hand einiger Ausführungsbeispiele
erläutert, welche nur Beispiele für die wesentlich neuartige Ausbildung enthalten.
Fig. 1 zeigt in einem schematischen Schnitt die Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 zeigt in entsprechender Darstellungsart Wicklungen, die gleichzeitig zur örtlichen Erhitzung
und als Widerstandsthermometer dienen;
Fig. 3 stellt im verkleinerten Maßstab eines Teilschnittes
eine Ausführung entsprechend der in Fig. 1 abgebildeten dar, jedoch mit zusätzlichen Mitteln, die
auf den Gasstrom einwirken;
Brücke;
Fig. 5 zeigt Schaltungen entsprechend der Ausführungsfo>
rm nach Fig. 2;
magnetischem Gas im Gasgemisch ist. Diese Bewegung des Gasgemisches ruft gleichzeitig einen Unterschied
in den, mittleren Temperaturen der Drähte a
und b hervor. Diese Drähte weisen, sofern, die Gasbewegung nicht stattfindet, dieselben mittleren, Temperaturen
auf. Unter der Wirkung dieser Bewegung •des Gasgemisches wird die mittlere Temperatur des
Drahtes b niedriger als die des Drahtes a. Diese Temperaturdifferenz
ist eine Funktion der Intensität der
Bei der Anordnung der Drähte, die gleichzeitig Widerstandsthermometer und die Mittel zur örtlichen
Erhitzung bilden, ist es vorteilhaft, sie in dem Luftspalt derart zu befestigen, wie es in den, Fig. 1 und 2
dargestellt ist. Gemäß diesen Figuren sind die Kragen 6 aus einer unmiagnetisehen Materie hergestellt
und an den Seiten der Pole 1 und 2 angebracht. Diese Kragen unterstützen Isoiierplatten 7, die mit der einen
Begrenzungsfläche gegen die Stirnflächen, Xa und 2 a
Bewegung der zwei Gasströme, die in Querrichtung· io der Pole Hegen und mit der anderen die Drähte a, b
den Luftspalt durchströmen und von dessen Mitte im entgegengesetzten Sinn verlaufen. Folglich ist die
Temperaturdifferenz weiterhin eine Funktion des Gehaltes dieser Strömungen an paramagnetischem
Gas.
Wenn infolge einer Neigung des Luftspaltes in "bezug auf die Horizontale das Gas unter der Einwirkung
einer thermischen Konvektion (Kamineffekt) in den Luftspalt von einer der äußersten Stellen, z. B.
und c, d aufnehmen. Die Platten, 7 weisen. Löcher 8
auf, die sich in der Verlängerung des Kanals 4 befinden. Sie lassen zwischen sich einen bestimmten Raum 9
für das Durchströmen des Gases, das durch, den therfmoniagnetischen Effekt bewegt wird. Diese Gasströme
sind in direkter Berührung mit den Drähten a, b und c, d.
Die Fig. 4 stellt die Schaltung der vier Drähte α, b, c und d, die gemäß Fig. 1 angeordnet sind, in, einer
von der rechten Seite, zurückfließt und den Luftspalt 20 Wheatstoneschen Brücke dar. Jeder Draht wird in
vollständig durchströmt und an der äußersten ent- zwei Drahtabschnitte av a%~bv &., —C1, C2 und Ii1, do
gegengesetzten Seite wieder verläßt, so ruft eine geteilt. Dias Anzeigetnstrument I der Wheatstoneschen
solche Gasbewegung keine Veränderung der mittleren Brücke ist zwischen die zwei Leiter, von denen der
Temperaturen der Drähte α und b hervor. Die Tem- eine den Teil a2 des Drahtes α mit dem Teil bt des
peraturveränderung, die eine solche Gasbewegung auf 25 Drahtes b und der andere den Teil c, des Drahtes c
der einen Seite dies Drahtes a, und zwar an der äußer- mit dem Teil d1 des Drahtes d verbindet, geschaltet,
sten rechten Seite des Luftspaltes hervorriefe, würde Die Fig. 5 offenbart das analoge Schaltschema der
durch die Änderung der Temperatur des Teiles des Drähte, die eine Spirale bilden, wie sie in der Fig. 2
Drahtes, der sich an der äußersten entgegengesetzten vorgesehen, ist. Die eine der Spiralen weist die
Seite des Luftspaltes befindet, aufgehoben. Eine ahn,- 30 Drähte α und b und die andere die Drähte c und d
liehe Erscheinung würde an dem Draht b auftreten, auf. Jede dieser Spiralen wird in zwei Teile, in den
und daraus folgt, daß die Gasbewegung infolge der äußeren und in den inneren, durch den Punkt geteilt
Neigung des Luftspaltes keine Temperaturdifferenz (bezeichnet mit e für den Draht a-b und mit / für den
zwischen den mittleren Temperaturen, der Drähte α Draht c-d), an dem das Anzeigeins trum ent I ange-
und b bewirkt. Eine solche Strömung würde somit 35 schlossen ist.
ohne eine Rückwirkung auf die Messungen, die auf In den zwei Ausführungsbeispielen nach den
einer Differenz der genannten mittleren Temperaturen Fig. 1, 4 und 2, 5 ist es vorteilhaft, jedem Draht»
"beruhen, bleiben. Sofern eine bestimmte Differenz und d, welche Drähte sich in den Fig. 1, 4 aus den
am Anfang der Messung besteht, würde die Änderung zwei Drahtabschnitten Ci1, a2 und dv d2 zusammen-
dieser Differenz der mittleren Temperaturen, unbeein- 40 setzen, den gleichen elektrischen Widerstand wie den
flußt bleiben,. Drähten b und c zu geben.
Bei der Auslegung der Drähte ist es vorteilhaft, In den Fig. 1 und 4 setzen, sich die Drähte b und c
nicht nur ein Paar Drähte, die sich auf der einen aus den Drahtabschnitten Jb1, b.2 und cv C2 zusammen.
Seite der Pole, die den Luftspalt bilden, befinden,, an,- Aus den Fig. 4 und 5 ergibt sich, daß die Wider-
zuoirdnen, sondern zwei Paare, nämlich a, b und c, d. 45 stände α und b in Reihe geschaltet sind,. Der Wider-
Diese Drähte bringt man zweckmäßig beidseitig des stände (oder av a.2), der sich an der äußeren. Seite
Luftspaltes in der Nachbarschaft jedes Poles an. Die des Luftspaltes befindet, ist mit dem Pluspol verbuii-
vier Drähte von zwei Paaren können derart verbun- den und der Widerstand b (oder bv b9), der sich an
den werden, daß sie die vier Zweige einer Wheatstone- der inneren Seite des Luftspaltes befindet, mit dem
sehen Brücke darstellen. Die Anordnung der Drähte 50 Minuspol. Das Umgekehrte trifft für die in Reihe ge-
"kanii verschieden abgewandelt werden. Gemäß Fig. 1 schalteten Widerstände d und c zu, unter weichen der
weist jeder Draht zwei Drahtabschnitte auf, die in Widerstand ei (oder dv d2), der an der äußeren, Seite
dem Luftspalt zu beiden Seiten des in der Mitte ver- des Luftspaltes liegt, mit dem Minuspol verbunden
laufenden Kanals4 angeordnet sind. Eine solche Aus- ist, während der Widerstände (oder C1, C2), der an
führung kann in allen Fällen dann verwendet werden. 55 der inneren Seite des Luftspaltes angeordnet ist, mit
wenn der Durchbrach für das Gas, der quer zum
Luftspalt verläuft und im Grundriß eine Kreisform
aufweist, begrenzt wird, z. B. durch radial verlaufende
Kanäle. Dabei sind die radial verlaufenden! Kanäle
Luftspalt verläuft und im Grundriß eine Kreisform
aufweist, begrenzt wird, z. B. durch radial verlaufende
Kanäle. Dabei sind die radial verlaufenden! Kanäle
dem Pluspol verbunden ist. Man bedient sich dabei
des Schaltschemas der Wheatstoneschen Brücke, wie
es in Fig. 6 aufgezeigt ist und in dam die Verbindungen der vier Widerstände a, b, c und d dargestellt
des Schaltschemas der Wheatstoneschen Brücke, wie
es in Fig. 6 aufgezeigt ist und in dam die Verbindungen der vier Widerstände a, b, c und d dargestellt
gemäß einem oder mehreren Durchmessern, die 60 sind. Diese Schaltung ergibt für das Instrument' eine
dem Luftspalt entsprechen, ausgelegt. Wenn, aber
das Gas nach seinem Eintritt in den mittleren Teil
des Luftspaltes in beliebiger radialer Richtung strömen kann, wendet man zweckmäßig eine Vorrichtung
das Gas nach seinem Eintritt in den mittleren Teil
des Luftspaltes in beliebiger radialer Richtung strömen kann, wendet man zweckmäßig eine Vorrichtung
sehr große Empfindlichkeit. Die Gasströme, welche
den Luftspalt in der Querrichtung durchströmen,
gehen von der Mitte in "entgegengesetzter Richtung
aus und bewirken, daß die inneren Widerstände b
den Luftspalt in der Querrichtung durchströmen,
gehen von der Mitte in "entgegengesetzter Richtung
aus und bewirken, daß die inneren Widerstände b
an, wie sie in Fig'. 2 aufgezeigt ist. Jeder der Drähte 65 und c verhältnismäßig kalt, während die äußeren
bildet eine Spirale, die den Kanal 9 umgibt. Die zwei Widerstände α und d verhältnismäßig heiß werden.
Drähte α und b können in einer einzigen Spirale aus- Somit ergibt sich aus dem Schema der Fig. 6 infolge
gebildet sein,, die in zwei Drahtabschnitten durch den
Anzapfpunkt geteilt wird, an dem das Meßinstrument
Anzapfpunkt geteilt wird, an dem das Meßinstrument
der Wheatstoneschen Brücke angebracht ist.
der oben beschriebenen Verhältnisse unter den zwei
elektrischen Drähten, die mit demselben Pol verbun-
elektrischen Drähten, die mit demselben Pol verbun-
den sind und von denen der eine Draht immer ver-
hältnismäßig kalt und dar andere verhältnismäßig warm ist, eine besonders große Spannungsdifferenz
zwischen den Stellen e und f, zwischen, denen das
Instrument I eingeschaltet ist.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist folgende:
Es werden weiterhin zusätzliche Mittel vorgesehen, welche unabhängig von denen, die eine Bewegung
des Gasgemisches durch den. thermomagnetischen Effekt bewirken, das Gemisch in einer vorher
bestimmten Art, und zwar vorteilhaft regelbarer Art, beeinflussen. Entweder heben sie die Bewegung,
die durch den thermomagnetischen Effekt hervorgerufen wurde, auf, oder sie schwächen sie ab. Diese
zusätzlichen Mittel, dadurch daß sie dem thermomagnetischen Effekt entgegenwirken, erlauben es, die
Vorrichtung mit einem Nullpunkt, der der Meßskala entnommen wird, arbeiten zu lassen oder diese Vorrichtung
nach dem Nullpunktverfahren wirken zu lassen. Diese zusätzlichen Mittel sind vorteilhaft so
angeordnet, daß sie an dem inneren Teil der Pole, an dem das magnetische Feld praktisch Null ist, eine
Druckdifferenz oder eine Gasströmung hervorrufen. Diese Strömung dient dazu, entweder die thermomagruetische
Strömung um den Nullpunkt zu erreichen, zu unterdrücken oder für den Beginn jeder
Messung die thermomagnetische Strömung zu vermeiden (Nuillpuniktmethode).
Diese zusätzlichen Mittel können in einer erhitzten Röhre 10 (Fig. 3) bestehen, die eine thermische Konvektionsströmung
hervorruft, die der thermomagnetischen Konvektionsströmung entgegengerichtet ist.
Um die Wirkung dieser zusätzlichen Mittel zu verändern, genügt es, die Erhitzung der Röhre zu
verändern.
Es wird zugegeben, daß die Wirkung dieser zuletzt aufgezeigten Mittel nicht von der Neigung der Vorrichtung
unabhängig ist. Die Anwendung der zusätzlichen Mittel verringert den Vorteil der grundsätzlichen
Vorrichtung nach der Erfindung. Dieser Vorteil besteht in der Unabhängigkeit der Messung
von der Neigung der Vorrichtung.
Der Gegenstand der Erfindung ist in keiner Weise auf die aufgezeigte Anwendungs- und Ausführungsart der verschiedenen Teile, die besonders betrachtet
wurden, beschränkt. Er umfaßt vielmehr auch deren Abwandlungen.
Claims (9)
1. Vorrichtung zum Messen des Gehaltes eines Gasgemisches an paramagnietischem Gas, insbesondere
Sauerstoff, wobei das zu untersuchende Gemisch in den homogenen Teil eines von; einem Magneten
erzeugten magnetischen Feldes eingeführt wird und dann das Gemisch, dessen magnetische
Suszeptibilität durch örtliche Erhitzung im magnetischen Feld verändert wird, in, mindestens
zwei Gasströme aufgeteilt wird, die sich in entgegengesetzter Richtung vom Inneren des homogenen
Teils des magnetischen Feldes aus nach außen in. die nicht homogene Zone des magnetischen
Feldes bewegen und dabei an mindestens zwei elektrischen Drähten, die als Widerstandsthermometer
dienen, entlangstreichen, wobei diese elektrischen Drähte zweckmäßigerweise gleichzeitig zur Erzeugung der die Suszeptibilität
verändernden örtlichen Erhitzung dienen, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Drähte
derart längs der in entgegengesetzter Richtung fließenden Gasströme angeordnet sind, daß einer
dieser Drähte mit denjenigen Teilen jedes der beiden Gasströme zusammenarbeitet, die sich in
der inneren Zone des magnetischen Feldes l>efinden,
während der andere Draht mit denjenigen Teilen jedes der beiden Gasströme zusammenarbeitet,
die sich in der äußeren Zone des magnetischen Feldes befinden, so daß die entgegengesetzt
gerichteten, vom Feldinneren nach dem Feldäußeren zu fließenden Gasströme einen
Unterschied in den mittleren Temperaturen der beiden Drähte hervorrufen, während ein durch
thermische Konvektion hervorgerufener, von außen in das Feld eintretender und letzteres vollständig
durchquerender Gasstrom keine wesentliche Differenz in den mittleren Temperaturen
der beiden Drähte hervorruft.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß die entgegengesetzt gerichteten Gasströmungen und die Drähte, an denen diese
Gasströmungen entlangstreichen, in horizontalen Ebenen liegen.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, bei der das magnetische Feld zwischen zwei
kegelstumpfförmigen Magnetpolen entgegengesetzter Polarität gebildet wird, die im Inneren
einer von dem zu untersuchenden Gas angefüllten Kammer angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens einer dieser Pole, zweckmäßigerweise beide Pole eine axiale Bohrung
(4) aufweisen, deren eines Ende in der Mitte des im Luftspalt gebildeten magnetischen Feldes
liegt, während ihr entgegengesetzt gelegenes Ende durch eine oder mehrere im wesentlichen radial
gerichtete Leitungen (5) mit der die Magnetpole umschließenden Gaskammer in Verbindung steht.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer der Wandungen,
zweckmäßigerweise jedoch in beiden Wandungen des zwischen den Magnetpolen gebildeten
Luftspalts beiderseits der Mündungen der Gaszufuhrkanäle (4) radial hintereinander
zwei Drahtabschnitte liegen, wobei die beiden inneren Drahtabschnitte den einem der beiden
Widerstandsthermometerdrähte und die beiden äußeren Drahtabschnitte den anderen Widerstandsthermomeferdraht
bilden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtabschnitte im wesentlichen
geradlinig sind und sich radial erstrecken.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drahtabschnitte durch Drahtspiralen gebildet werden, wobei die inneren Windungen den einen und die äußeren Windungen
den anderen Draht bilden, wobei diese beiden Drähte durch eine einzige1, fortlaufende
Spirale gebildet werden können, deren Teilung durch die Anzapfpunkte einer Wheatstoneschen
Brücke gebildet wird.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der
Anordnung der Drahtabschnitte auf beiden Seiten des Luftspalts und bei Schaltung dieser Drahtabschnitte
in Form einer Wheatstoneschen Brücke die auf der einen Seite des Luftspalts liegendem
Drahtabschnitte derart an das Netz angeschaltet sind, daß die an die innere Zone des Magnetfeldes
angrenzenden Drahtabschnitte an den einen Pol, beispielsweise den Minuspol des Netzes angeschlossen
sind, während die an die Außenzone des Magnetfeldes angrenzenden Drahtabschnitte
an den entgegengesetzten, Pol des Netzes, beispielsweise
den Pluspol angeschaltet sind, während die Schaltung der auf der anderen Seite des Luftspalts liegenden Drahtabschnitte mit
Bezug auf den Plus- und den Minuspol des Netzes die umgekehrte ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zusätzliche, von dem magnetischen
Feld unabhängige Mittel, welche die durch das magnetische Feld hervorgerufene Gasströmung
fördern oder hemmen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen geheizten Abschnitt (10) in
der das zu untersuchende Gas dem Luftspalt zuführenden Leitung, wobei die Heizung dieses
Abschnitts zweckmäßigerweise regelbar ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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