DE1145815B - Messanordnung zur fortlaufenden digitalen Messung von Gasmengen - Google Patents

Messanordnung zur fortlaufenden digitalen Messung von Gasmengen

Info

Publication number
DE1145815B
DE1145815B DEB61382A DEB0061382A DE1145815B DE 1145815 B DE1145815 B DE 1145815B DE B61382 A DEB61382 A DE B61382A DE B0061382 A DEB0061382 A DE B0061382A DE 1145815 B DE1145815 B DE 1145815B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
measuring
gas
recipient
measurement
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEB61382A
Other languages
English (en)
Inventor
Dr Chem Phys Thaddaeus Kraus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OC Oerlikon Balzers AG
Original Assignee
Balzers AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Balzers AG filed Critical Balzers AG
Publication of DE1145815B publication Critical patent/DE1145815B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/02Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N7/00Analysing materials by measuring the pressure or volume of a gas or vapour
    • G01N7/02Analysing materials by measuring the pressure or volume of a gas or vapour by absorption, adsorption, or combustion of components and measurement of the change in pressure or volume of the remainder
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N7/00Analysing materials by measuring the pressure or volume of a gas or vapour
    • G01N7/14Analysing materials by measuring the pressure or volume of a gas or vapour by allowing the material to emit a gas or vapour, e.g. water vapour, and measuring a pressure or volume difference

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

  • Meßanordnung zur fortlaufenden digitalen Messung von Gasmengen Zur Messung von Gasmengen, die bei Vorgängen, z. B. Desorptionsvorgängen, in einen Meßraum abgegeben werden, und von Vorgängen, z. B.
  • Adsorptionsvorgängen, bei denen Gase aus einem Meßraum entfernt werden, gibt es bekannte Verfahren, die darauf beruhen, daß entweder die Änderung des Gasvolumens bei konstantem Druck oder die Änderung des Gasdrucks bei konstantem Volumen des Meßraums erfaßt wird. Beide Methoden haben ihre grundsätzlichen Nachteile; im ersteren Falle ist man im Meßbereich sehr beschränkt, weil Volumenänderungen meßtechnisch nicht in beliebig großem Umfange möglich sind, und im zweiten Falle ist mit den bekannten Vorrichtungen die Erfassung der Druckabhängigkeit der genannten Vorgänge nur auf dem Umweg über mehrere separate Meßreihen möglich. Die moderne Meßtechnik und die Automatisierung verlangen aber oft eine fortlaufende Messung und eventuelle Registrierung.
  • Die Messung in digitaler Form hat dabei den großen Vorteil, daß ohne Meßbereichumschaltungen beliebig große Änderungen der Meßgröße erfaßt werden können und daß das Resultat unmittelbar in Form von Zahlen anfällt, was die Auswertung der Meßergebnisse, vor allem auch, wenn diese durch automatische Rechenanlagen erfolgen soll, wesentlich erleichtert. Auch gestattet die digitale Form das Meßergebnis mit beliebig hoher Genauigkeit darzustellen, während Analogwerte anzeigende Meßinstrumente die Meßgröße im günstigsten Falle mit einer Genauigkeit von 1 0ioo wiedergeben können.
  • Die Erfindung betrifft eine Meßanordnung zur fortlaufenden digitalen Messung von Gasmengen, die bei Vorgängen bei vorgewählten Drücken, z. B. bei Sorptionsvorgängen bei konstantem Druck, umgesetzt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie gleichzeitig einen Meßrezipienten und wenigstens einen mit dem Meßrezipienten durch ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil verbundenen Hilfsrezipienten aufweist daß eine durch ein Druckmeßgerät gesteuerte elektrische Regeleinrichtung vorhanden ist, welche das Ventil periodisch beim Erreichen eines bestimmten Gasdrucks im Meßrezipienten automatisch sich öffnen und beim Erreichen eines bestimmten anderen Gasdrucks sich wieder schließen läßt, und daß ein auf Ventilbetätigung ansprechendes Zählwerk vorgesehen ist.
  • Die Ausführungen zeigen an Hand der schematischen Zeichnungen den Aufbau und die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Meßanordnung an drei Beispielen, und zwar zeigt Fig. 1 die Zusammenschaltung der Einzelgeräte für den Fall, daß die Gasabgabe einer Probe unter vermindertem Druck gemessen werden soll, Fig. 2 einen Aufbau, wie er für die Zwecke der Messung der Gasaufnahme etwa eines Absorptionsmittels, verwendet werden kann, Fig. 3 eine Anordnung zur Messung eines durch den Meßrezipienten schrittweise hindurchgeführten Gasstromes.
  • In Fig. 1 bedeutet 1 den Meßrezipienten, in dem sich die zu untersuchende gasabgebende Probe 2 befindet. 3 ist das an den Meßrezipienten angeschlossene Druckmeßgerät, 4 ein Ventil, das über die Leitung 5 den Meßrezipienten 1 mit einem als Hilfsrezipienten dienenden Raum 6 verbinden kann, in welchen durch bekannte Mittel, z. B. durch Pumpen, ein Unterdruck gegenüber dem Meßrezipienten aufrechterhalten wird, da im vorliegenden Beispiel die Gasabgabe der Probe gemessen werden soll. Man kann die abgegebenen Gase über das Ventil 4 direkt einer Pumpe zuführen, deren Ansaugseite in diesem Falle den Hilfsrezipienten 6 im Sinne des Patentanspruchs darstellt. Weiter ist in Fig. 1 eine elektrische Regeleinrichtung 7 angedeutet, welche durch das Druckmeßgerät 3 gesteuert wird und die Aufgabe hat, das Ventil 4 beim Überschreiten eines einstellbaren Gasdrucks pl im Meßrezipienten automatisch mittels des Elektromagneten 9 zu öffnen und beim Unterschreiten eines bestimmten niedrigeren Gasdrucks p2 dieses wieder zu schließen. Weiter ist ein Zählwerk 8 vorgesehen, welches die Ventilbetäti- gungen zählt, wobei es meist genügt, daß nach Wahl nur die Ventilbetätigungen in einer Richtung, z. B. nur das Öffnen oder das Schließen des Ventils, erfaßt wird. Auch ist es zweckmäßig, wenn dieses Zählwerk nicht nur die Zahl, sondern auch die Zeitpunkte der Ventilbetätigungen festhält, also als l\leßwertdrucker oder als andersartiger Zeitnehmer ausgebildet ist.
  • Eine Messung mit der beschriebenen Vorrichtung geht folgendermaßen vor sich: Zuerst wird die Pumpe des Hilfsrezipienten 6 und hierauf die Regeleinrichtung 7 eingeschaltet. Dadurch wird der Meßrezipient evakuiert, bis der Druck pi, welcher z. B. auf 0,10 Torr eingestellt ist, erreicht wird. Dann schließt sich das Ventil 4 automatisch, wodurch infolge der Gasabgabe der Probe der Druck im Meßrezipienten wieder ansteigt. Beim Erreichen des Druckes pl, z. B. 0,11 Torr, öffnet sich das Ventil wieder, wodurch der Druck im Meßrezipienten wiederum auf 0,10 Torr abfällt, worauf das Ventil 4 wieder schließt, usw.; dieser Vorgang wiederholt sich so lange, als die Probe eine meßbare Gasmenge abgibt bzw. die Messung abgebrochen wird.
  • Die bei jedem Öffnen des Ventils 4 vom Meßrezipienten an den Hilfsrezipienten abgeführte Gasmenge beträgt n -- 3pV Mol, RT wenn V das Volumen des Meßrezipienten Ap die eingestellte Druckdifferenz zwischen pl und p2, R die allgemeine Gaskonstante und T die absolute Temperatur bedeutet. Bei z-maliger Wiederholung dieses Vorganges beträgt die abgeführte Gasmenge N=z-n Mol.
  • Diese abgeführte Gasmenge entspricht, wenn andere Gasquellen (Lecks, Gasabgabe der Wände des Meßrezipienten) fehlen - was bei fachmännischem Aufbau vorausgesetzt werden darf -, der Gasabgabe der Probe. Die Zahl z ist bei einmal fest eingestelltem beliebigem #p das digitale Maß für die abgegebene Gasmenge N. z ist um so größer, je kleiner zIp gewählt ist. Die Verwendung eines empfindlichen Vakuummeßgerätes 3 gestattet ein sehr kleines zip und damit eine entsprechend genaue Messung der Gasabgabe.
  • Beträgt die für die Druckerhöhung LIp im Meßrezipienten infolge der Gasabgabe der Probe benötigte Zeit . lt (die im Rahmen der erzielbaren Meßgenauigkeit gleich ist der Zeit zwischen je zwei gleichsinnigen Ventilbestätigungen), so ergibt sich daraus unmittelbar die mittlere Geschwindigkeit der Gasabgabe der vorliegenden Probe zu a J nt RT' wobei der Ausdruck A p sich dem Differentialquotienten um so mehr nähert, je kleiner gewählt wird.
  • Allgemein ist für die Wahl des Druckunterschiedes 3p zwischen pl und p zu beachten, daß die Messung einerseits um so genauer wird, in je kleineren Einzelmengen die innerhalb der vorgesehenen Meßzeit durch die Gasabgabe der Probe frei werdende Gasmenge aus dem Meßrezipienten abgeführt wird, weil um so kleiner der Fehler ist, mit dem die an sich kontinuierliche Meßgröße durch die Angabe der Zahl der Ventilbetätigungen erfaßt werden kann.
  • Andererseits ist aber zu beachten, daß der relative Fehler, der der Einstellung der Druckdifferenz Jp unvermeidlich anhaftet, um so größer ist, je kleiner dp ist. Als Regel gilt daher, Ap so groß zu wählen, daß die erforderliche Meßgenauigkeit gerade noch erreicht wird.
  • In Fig. 2 sind analoge Aufbauteile gleich wie in Fig. 1 bezeichnet. Lip erhält aber jetzt umgekehrtes Vorzeichen, d. h., der Druck pl, bei dem das Ventil öffnet, ist jetzt kleiner als der Druck p2, bei dem es schließt. Im Hilfsrezipienten 6 befindet sich unter einem hinreichenden Überdruck das Gas, dessen Absorption (oder Adsorption) durch die Probe 2 gemessen werden soll. Bei geöffnetem Ventil 4 strömt Gas aus 6 über die Leitung 5 in den Meßrezipienten 1 ein, bis der Druck darin auf p angestiegen ist. Dann schließt das Ventil 4, und zwar so lange, bis durch die Absorption der Probe der Druck im Meßrezipienten wieder auf pl abgefallen ist; darauf öffnet das Ventil, neues Gas aus 6 strömt in den Meßrezipienten ein usw. Die Zahl der Ventilbetätigungen ist wiederum ein digitales Maß für die Menge des absorbierten Gases. Nach jeder Öffnung des Ventils strömt die Gasmenge # = #p . V Mol RT ein, bei z-facher Wiederholung also N=z-n Mol.
  • In Fig. 2 ist weiter eine Leitung 11 mit Ventil 12 gezeigt. Diese dienen lediglich dazu, den Meßrezipienten vor Beginn der eigentlichen Messung zu desorbieren; während der Messung bleibt das Ventil 12 geschlossen.
  • Bei der Anordnung der Fig. 3 werden durch das Druckmeßgerät 3 bzw. die Regeleinrichtung 7 zwei Ventile 4, 4' gesteuert, wobei sowohl die Anschl1 leitung 10 an das Ventil 4 als auch die Anschlußleitung 10' an das Ventil 4' bzw. die mit diesen An schlußleitungen verbundenen weiteren Räume als Hilfsrezipienten angesehen werden können. Die in Fig. 3 gezeigte Anordnung erlaubt die Messung es durch den Meßrezipienten 1 schrittweise hinduShgeführten Gasstromes auf folgende Weise: Von die zu messenden Gas, das bei 10 einströmt, wird durch das Ventil 4 und die Leitung 5 in den Meßrezipietten jeweils so viel eingelassen, bis es diesen mit einem Druck p2 erfüllt; während dieser Zeit ist Ventil 4' geschlossen. Nach Erreichen des Drucks Pa it Meßrezipienten 1 schließt sich das Ventil 4, tHid es öffftdt sich gleichzeitig oder kurz darauf das Ventil 4'. Nün wird das Gas durch die Leitung B) er das Ventil + aus dem Meßrezipienten abgeführt, z. B. durch elfte bei 4' angeschlossene Pumpe abgepumt, bis in dein Meßrezipienten ein Druck pl herrscht. Bei Erreichen dieses Druckes schließt sich das Ventil 4', ütid zugleich oder kurz darauf öffnet sich das Ventil 4 wieder, neues Gas strömt in den Meßrezipienten ein, Ventil 4 schließt sich wieder, und so Weiter in ständiger Wiederholung. Die durchströmende Gasmelige ist wiederum gleich N z.mMV Mol; RT sie kann also durch die Zählung von z mittels des Zählwerks 8 bestimmt werden. Die Ventilbetätigutig in der richtigen Reihenfolge wird durch die entsprechend ausgestaltete Steuervorrichtung 7 bewirkt.
  • Will man in besonderen Fällen bestimmte Komponenten einer Gasmischung von der Messung ausschließen, kann dies dadurch geschehen, daß im Meßrezipienten Absorptionsmittel angeordnet werden, welche diese Komponenten selektiv absorbieren, oder dadurch, daß Druckmeßgeräte 3 verwendet werden, die nur auf den Partialdruck bestimmter zu erfassender Gaskomponenten ansprechen. Zum Beispiel empfiehlt es sich, Phosphorpentoxyd als Absorbens für Wasserdampf in den Meßrezipienten einzubringen, wenn die bei einem Vorgang umgesetzte Menge eines anderen Gases - also ohne Berücksichtigung des Wasserdampfgehaltes erfaßt werden soll.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Meßanordnung zur fortlaufenden digitalen Messung von Gasmengen, die bei Vorgängen bei vorgewählten Drücken, z. B. bei Sorptionsvorgängen, umgesetzt werden, gekennzeichnet dadurch, daß sie einen Meßrezipienten und wenigstens einen mit dem Meßrezipienten durch ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil verbundenen Hilfsrezipienten aufweist, daß eine durch ein Druckmeßgerät gesteuerte elektrische Regeleinrichtung vorhanden ist, welche das Ventil periodisch beim Erreichen eines bestimmten Gasdrucks im Meßrezipienten automatisch sich öffnen und beim Erreichen eines bestimmten anderen Gasdrucks sich wieder schließen läßt, und daß ein auf Ventilbetätigung ansprechendes Zählwerk vorgesehen ist.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gerät zur fortlaufenden Registrierung der Zeitpunkte der Ventilbetätigung vorgesehen ist.
  3. 3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Meßrezipienten ein selektiv wirkendes Absorptionsmittel angeordnet ist.
  4. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf den Partialdruck eines bestimmten Gases selektiv ansprechendes Druckmeßgerät vorgesehen ist.
DEB61382A 1960-03-22 1961-02-22 Messanordnung zur fortlaufenden digitalen Messung von Gasmengen Pending DE1145815B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT220560A AT215688B (de) 1960-03-22 1960-03-22 Meßanordnung zur fortlaufenden digitalen Messung von Gasmengen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1145815B true DE1145815B (de) 1963-03-21

Family

ID=3529948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEB61382A Pending DE1145815B (de) 1960-03-22 1961-02-22 Messanordnung zur fortlaufenden digitalen Messung von Gasmengen

Country Status (3)

Country Link
AT (1) AT215688B (de)
CH (1) CH384231A (de)
DE (1) DE1145815B (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3334970A (en) * 1963-08-29 1967-08-08 Techne Cambridge Ltd Pathological gas measuring apparatus
EP0660091A1 (de) * 1993-12-24 1995-06-28 SEVA, Société anonyme Verfahren und Vorrichtung zur Abgabe von Gasmengen unter Druck
FR2767206A1 (fr) * 1997-08-05 1999-02-12 Luc Heliot Generateur de faibles quantites de gaz et procede de generation d'un debit constant de gaz au moyen de ce generateur
EP1847812A1 (de) * 2005-01-17 2007-10-24 Tokyo Meter Co., Ltd. Strömungsgeschwindigkeits-messverfahren und strömungsgeschwindigkeits-messeinrichtung
ITRM20090569A1 (it) * 2009-11-04 2011-05-05 Istituto Naz Di Geofisica E V Ulcanologia Metodo e dispositivo di analisi di gas desorbiti da un campione di carbone

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3334970A (en) * 1963-08-29 1967-08-08 Techne Cambridge Ltd Pathological gas measuring apparatus
EP0660091A1 (de) * 1993-12-24 1995-06-28 SEVA, Société anonyme Verfahren und Vorrichtung zur Abgabe von Gasmengen unter Druck
FR2714460A1 (fr) * 1993-12-24 1995-06-30 Seva Procédé et dispositif de fourniture de gaz sous pression.
FR2767206A1 (fr) * 1997-08-05 1999-02-12 Luc Heliot Generateur de faibles quantites de gaz et procede de generation d'un debit constant de gaz au moyen de ce generateur
EP1847812A1 (de) * 2005-01-17 2007-10-24 Tokyo Meter Co., Ltd. Strömungsgeschwindigkeits-messverfahren und strömungsgeschwindigkeits-messeinrichtung
EP1847812A4 (de) * 2005-01-17 2008-04-02 Tokyo Meter Co Ltd Strömungsgeschwindigkeits-messverfahren und strömungsgeschwindigkeits-messeinrichtung
ITRM20090569A1 (it) * 2009-11-04 2011-05-05 Istituto Naz Di Geofisica E V Ulcanologia Metodo e dispositivo di analisi di gas desorbiti da un campione di carbone

Also Published As

Publication number Publication date
CH384231A (de) 1964-11-15
AT215688B (de) 1961-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19821321C2 (de) Verfahren zum Messen der Dampfdurchlaßgeschwindigkeit eines Testmaterials
EP1880184B1 (de) Schnüffellecksucher mit quarzfenstersensor
DE2201520C3 (de) Gerät zum Feststellen von Lecks an hohlen Werkstücken
DE1145815B (de) Messanordnung zur fortlaufenden digitalen Messung von Gasmengen
DE2823315A1 (de) Gasspuer- bzw. -messgeraet unter verwendung von pruefroehrchen
EP1977233B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum messen der konzentration eines gasbestandteils in einem gasgemisch
DE3110575A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur dichtheitspruefung elektrischer bauelemente
DE4112878C2 (de) Verfahren und Meßgerät zum Bestimmen der Gasdurchlässigkeit eines Prüflings
EP0852711B1 (de) Vorrichtung zur bestimmung von konzentrationsprofilen flüssiger oder gasförmiger stoffe längs einer strecke
DE2522256C3 (de) Vorrichtung zum Bestimmen des Rußgehaltes von Rauchgasen aus der Schwärzung eines Filters
DE3319861C2 (de) Gasmengendurchfluß-Meßgerät
DE19536582A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung eines Volumens einer Substanz
DE2553813A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum messen von rauhigkeiten
DE2915931C3 (de) Einrichtung zur Entnahme einer Fluidprobe aus einer Fluidleitung
DE1498533A1 (de) Verfahren zur Ermittlung der spezifischen Oberflaeche unregelmaessig geformter Substanzen durch Messung der Adsorption von Edelgasen oder inerten Gasen an der zu untersuchenden Probe
DE9107975U1 (de) Anordnung zum Messen des Wasserdampfanteiles in Rauchgas
DE10162286A1 (de) Vorrichtung zur Bestimmung des Volumens eines Gases bei Atmosphärendruck
DE329386C (de) Verfahren zur fortlaufenden Messung von absorbierbaren Gasen und Daempfen in Gasgemischen
DE2324057C3 (de) Hämatologiesystem
DE820079C (de) Einrichtung zum Messen von niedrigen Druecken in an der Pumpe arbeitenden Hochvakuumgefaessen
DE4312995A1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung von hochpräzisen Volumenströmen bei geringer Flußrate
DE1498290C (de) Verfahren zur Messung der Ergiebigkeit der Quelle eines bestimmten Gases
DE2232340C3 (de) Einrichtung zum Zählen und Klassifizieren von in einer Flüssigkeit suspendierten Teilchen
CH474763A (de) Verfahren zur Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit von Folien
DE1295241B (de) Vorrichtung zur Bestimmung des mittleren Porenhalbmessers einer mikroporoesen Trennwand