DE1648924B2 - Vorrichtung zur Analyse von Gasen auf Komponenten mit paramagnetischer Suszeptibilität - Google Patents
Vorrichtung zur Analyse von Gasen auf Komponenten mit paramagnetischer SuszeptibilitätInfo
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Description
körpers in Richtung der Achse des Meßröhrchens, so daß auch in dieser Richtung ein Feldgradient
existiert.
Es wird nun eine Vorrichtung zur Messung der magnetischen Suszeptibilität von Gasgemischen beschrieben,
die es gestattet, die aufgezeigten Nachteile der bekannten Arbeitsweisen zu vermeiden, und mit
dessen Hilfe es gelingt, die Analyse von Gasgemischen, wie insbesondere die Sauerstoffschnellanalyse,
mittels magnetischer Wechseldruckmessung in einer den Anforderungen der Praxis genüge leistenden
Weise durchzuführen.
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Analyse von Gasen auf Komponenten mit paramagnetischer
Suszeptibilität, insbesondere zur Sauer-Stoffmessung, bestehend aus einem geschlossenen,
wechselflußerrcgtcn ferromagnetische!! Kreis mit einem homogenen Querspalt sowie Zuführungen für
zuströmendes Meß- und Vergleichsgas und einer gemeinsamen Abführung für beide Gase, wobei die
Zuführung des Vergleichsgascs im homogenen Teil des Magnetfeldes erfolgt, mit ferner einer Wechseldruckdifferenzmeßeinrichtung
für den zwischen Meß- und Vergleichsgas entstehenden Differenzdruck. Sie ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß auch
die Zuführung für das Meßgas und die gemeinsame Abführung für Meß- und Vergleichsgas im Querspalt,
in dem das homogene Magnetfeld herrscht, angeordnet sind, so daß die Inhomogenitätszonen des
Magnetfeldes in den Zuführungen jeweils nur mit Meß- oder Vergleichsgas angefüllt sind und die
Mischzone beider Gase im homogenen Magnetfeld liegt.
In der DT-AS 12 12 747 isl ein Sauerstoffmesser nut einem Permanentmagneten beschrieben, dessen
homogener Luftspalt durch zwei Begrenzungsfiächen als rechteckige Kammer ausgebildet ist. An der einen
Seite dieser Kammer strömt ein Vergleichsgas in den Luftspalt ein, während an der anderen Seite das
Meßgas durch Diffusion zugeführt wird. Die infolge des magnetischen Druckes auftretende Strömung wird
mit Hilfe eines sich außerhalb des Magnetfeldes befindenden theranoelektrischen Gasströmungsmessers
gemessen. Bei diesem Sauerstofvmesser sollen die dem
Meßgas zugewandten Begrenzungsflächen des Magnetspaltcs solche Form aufweisen, daß das den magnetischen
Dri'ck bewirkende inhomogene Feld im wesentlichen im Meßgas verläuft. Wie die Formgebung
der Begrenzungsfiächen gestaltet sein soll, um das gewünschte Ziel zu erreichen, ist nicht gesagt.
Da das den Luftspalt durchströmende Vcrgleichsgas an der Stelle austritt, an der das Meßgas durch
das inhomogene Feld hindurch eindiffundiert, ist in dem den magnetischen Druck bewirkenden inhomogenen
Feld immer ein Gemisch von Meß- und Vergleichsgas vorhanden. Die Ausbildung dieser Mischzone,
die nicht nur von den magnetischen Eigenschaften der Gase abhängt, beeinflußt das Meßergebnis.
Nach dem der Anmeldung zugrunde liegenden Prinzip werden Meß- und Vergleichsgas dem homogenen
Magnetfeld an getrennten Stellen zugeführt, kommen dort in Berührung und strömen gemeinsam
der Ableitung zu. Hierdurch wird erreicht, daß die eine für das Zustandekommen des MeßelTekts erforliche
Inhomogenitätszone nur Meßgas und die andere nur Vergleichsgas enthält.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren beispielsweise näher erläutert.
ImBiIdI ist ein derartiges Gerät gezeigt. In einem
Magneten i wird mittels einer Erregerspule 2 ein magnetisches Wechselfeld erzeugt. Die Erregung erfolgt
mit pulsierendem Gleichstrom, der aus 50 Hertz Wechselstrom durch Einweggleichrichtung (Gleichrichter
3) hergestellt wird. Der Magnet enthält einen parallelen Querspalt mit einem Spaltraum 4 und dem
Spaltraumabschluß 5 und 6. Meß- bzw. Vergleichsgas strömt durch Röhrchen 7 bzw. 8 und werden von
dort durch Drosseln 9 bzw. 10 und Zuleitungen 11 bzw. 12 in den Spaltraum4 gesaugt. Aus 4 wird das
Gas gemeinsam über ein Ableitungsröhrchen 13, eine Drossel 14, ein Puffervolumen 15 und eine Drossel 16
mittels einer Saugpumpe 17 abgesaugt. Ein U-Rohr 18 dient zur Anzeige des Saug-Unterdruckes zum
Zwecke der Durchflußeinstellung und Kontrolle. Die Zuleitungen 11 und 12 sind über Leitungen 19 und
20 mit einem Wechseldruckdifferenzempfänger 21 fz. B. einem Kondensatormikrophon) verbunden.
Dieser ist über eine Gleichspannungsquelle 22 an einen hochohmigen Arbeitswiderstand 23 von etwa
ΙΟ7 Ω gelegt. Der Arbeitswiderstand 23 liegt am Eingang
eines Wechselspannungsverstärkers 24 mit phasenrichtiger Gleichrichtung. Sein Steuersignal erhält
der Gleichrichter von einer Steuerspule 25. Das Steuersignal wird durch den Wechselfiuß des Magneten 1
in 25 induziert. Ein Schreiber 26 registriert das Ausgangsgleichstromsignal des Verstärkers. Wenn Meß-
und Vergleichsgas im Überdruck vorliegen, kann die Saugpumpe 17 mit U-Rohr 18 entfallen. Zur Erläuterung
der Wirkungsweise der Anordnung wird davon ausgegangen, daß im Spaltraum ein räumlich homogenes,
zeitlich zwischen 0 und der Feldstärke Hn mit Ser Frequenz 50 Hertz schwankendes Magnetfeld
herrscht. Lediglich an den Eintrits- bzw. Austrittsstellen der Röhrchen 11, 12 und 13 ist das homogene
Feld gestört. Für den übrigen Feldraum sei angenommen, daß der homogene Feldverlauf praktisch ungestört
ist. Die Drosseln 9, 10 und 14 sollen das innere Meßsystem, bestehend aus Spaltraum mit Meßempfänger
nebst den Leitungen 11, 12, 13, 19 und 20 gegen Druckstöße und Druckschwankungen von der
Gaszu- bzw. -ableitung abtrennen und gleichzeitig die fortlaufende Beströmung sicherstellen. Die Gaszuleitungen
11 und 12 sind wegen der fortlaufenden Zufuhr neuen Gases bis in den Bereich des homogenen
Feldes hinein stets mit Meßgas bzw. Vergleichsgas gefüllt. Entsprechend und proportional zum O2-Gehal1
besitzen die beiden Gaströme die Suszeptibilität κΜ
bzw. y.v. Es laß sch durch Integration über den Gasweg
von einer Empfängerseite über 19, 11, 4, 12 und 20 zur anderen Empfängerseite nachweisen, daß
der DifTerenzwechseldruck am Empfänger proportional
der Suszeptibilitätsdifferenz.-r,, -xv ist. Hierbei
liefern nur die Leitungsstücke 11 und 12 an dei Übergangstelle vom feldfreien Raum (Längskanal]
in den homogenen Feldraum einen Beitrag, da innerhalb des homogenen Feldes auf den Sauerstoff keinerlei
Kraftwirkung ausgeübt wird. Von besondere! Wichtigkeit ist die Feststellung, daß der Feldverlaul
in der Inhomogenitätszone ohne Einfluß auf die Giößc des Meßeffektes ist. Die Berücksichtigung
dieses für die meßtechnische Funktion sehr wichtigen Feststellung zeichnet die beschriebene Vorrichtung
vor den bekannten magnetischen Ο,,-Messerr
aus.
Die Anordnung nach der Erfindung hat folgende Orteile:
1. Da bei einer sprunghaften Konzentraiionsänderung im Meßgas nur das einige mm1 (etwa
5 mm3) betragende Volumen der Inhomogenitätszone erneuert werden muß, beträgt die Anzeigenverzögerung
weniger als 0,1 Sekunde bei einer Strömungsgeschwindigkeit von nur 1 Liter
pro Stunde.
2. Die Strömungsgeschwindigkeit hat in weiten Grenzen keinen Einfluß auf das Meßergebnis.
3. Die Trägergaszusammensetzung des Meßgases (Konzentralion und Art der Begleitgase im Meßgas)
haben praktisch keinen Einfluß auf das Meßergebnis, soweit nicht die diamagnetische
Suszeptibilität bei CX-Konzentrationen unier 0,5 °/o eine Rolle spielt."
4. Gemäß 2. und 3. ist das Gerät ein reines Suszeptibilitätsmeßgerät,
auf dessen Meßergebnis weder mechanische noch thermische Daten des Meßgases, wie Dichte, spezielle Wärme, Zähigkeit,
Diffusionskonstante einen Einfluß haben. Dies ermöglicht bei durchgeführter Grundeichung
die rechnerische Ermittlung jeder gewünschten Eichung.
5. Die Anforderungen an die Präzision der feinmechanischen Fertigung sind gering.
Bei der Schweizer Patentschrift 2 80 228 ist in Fig. 3 und 4 eine Anordnung mit einem magnetischen
Drehfeld beschrieben, bei der ebenfalls Zuleitungsröhrchen für Meß- und Vergleichsgas und ein gemeinsames
Ableitungsröhrchen vorgesehen sind, doch besitzt diese Anordnung den Nachteil, daß die für
den Modulatior.seffekt maßgebende Inhomogenitätszone (das ist die, welche der Trennungslinie der beiden
Halbkreissegmente aus Eisen bzw. aus nicht ferromagnetischem Werkstoff entspricht) über das
Meßröhrchen hinwegwandert. Da das Konzentrationsprofil in der Mischzone unbestimmt ist und da andererseits
der Konzentrationsverlauf einen starken Einfluß auf den Meßeffekt hat, so ergibt sich hierbei eine
große Meßunsicherheit, welche zudem von den Gaseigenschaften (Dichte und Zähigkeit) und von der
Gasgeschwindigkeit in starkem Maße abhängt. Hinzu kommt ferner, daß die Verbreiterung der Mischzone
durch das umlaufende Magnetfeld begünstigt wird.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wurde bei den ersten Modellen auch bei GyDifferenz Null zwischen
Meß- und Vergleichsgas ein »Nulleffekt", dessen Größe von der Trägergaszusammensetzung abhing,
beobachtet. Dieser »Nulleffekt« wird durch einen magnetomechanischen Wechseldruck verursacht,
der wegen des unsymmetrischen Aufbauens des Empfängers und der unsymmetrischen Beschikkung
der Zuleitungen (Leitung 11 enthält Meßgas, Leitung 12 Vergleichsgas) zu einem Wechseldrucksignal
im Empfänger führt. Dieser Wirkung wurde durch zwei Maßnahmen entgegengetreten. Die erste
betrifft den Spaltraumabschluß 5 und 6, die zweite betrifft die Ausgestaltung des Spaltraumes als mechanisch
stabile Meßzelle. Die Pole des Magneten I ziehen sich mit einer dem Quadrat der Feldstärke
proportionalen Kraft an. Durch diese Kraft wird der als Rahmen ausgebildete Spaltraumabschluß 5 und 6
gestaucht. Diese Stauchung führt zu einer Volumenverminderung des Spaltraumes und als Folge davon
zu einem Wcchscldruck im Spaliraum. Durch Vergrößerung
des Rahmenquerschnittes um den Faktor 5 konnte dieser Effekt praktisch beseitigt werden,
da hierbei der Druckanstieg um den Faktor 5 kleiner wird und gleichzeitig das »komprimierte« Volumen
ü um den Faktor 5 verkleinert wurde (s. auch BiId 2).
Die technische Lösung der zweiten Maßnahme, die Verwendung einer getrennten Meßzelle, ist in Bild 2
wiedergegeben. Die mit den angedeuteten Anschlüssen für Zuleitungen 31, 32 und Ableitung 33 verschtivj
Mcßzelle ist kraftschlüssig zwischen die Polschuhe des Magneten 1 nach Bild 1 eingeschoben.
Die Meß/ellc besteht aus zwei etwa 5 mm starken Weicheisenplattcn 34, 35, zwischen denen sich — verlötet
oder verklebt — ein aus Messing oder V 4 Αι 5 Blech bestehender Rahmen 36 von 0,25 bis 0,5 mm
Stärke, der den eigentlichen Spaltraum umschließt, befindet. Der Magnet "i ist bei der Frequenz von
50 Hertz aus hochpermcablen Einzelblechcn aufgebaut. Die Verwendung einer Meßzelle gemäß B i 1 d 2
wurde nötig, um den ebenfalls zu einem »Nuileffekt« führenden magnetostriktiven Wechseldruckeffckt
(eventuell handelt es sich hierbei auch nur um einen magnetomechanischen Effekt, der als Ergebnis von
Vibrationen der Einzelblcche aufgetreten ist) zu beseitigen-Die
Verwendung der Meßzelle hat den mit dem Blcchkernaufbau verknüpften »Nulleffekt« wirksam
beseitigt. Der aus hochpermeablen Blechen aufgebaute Magnet bringt als weiteren Vorteil die Erzeugung
eines sehr starken Magnetfeldes im Spaltraum bei vergleichsweise sehr geringer elektrischer
und magnetischer Verlustleistung mit sich. Ferner war es möglich, mit Bandkernen von nur 10;-' 15 mm
Querschnitt vollausreichende Meßeffekte zu erzielen.
Bei einer anJeren Ausführung wurde die Meßzellc nicht kraftschlüssig, sondern freitragend im Spaltraum
montiert. Magnet und Meßzelle wurden dabei unabhängig voneinander an einen Montageblock
montiert. Dies ergibt eine weitere Verringerung des mugnctomcchanischcn Störeffektes, bringt aber
gleichzeitig eine Vergrößerung des magnetischen Widerstandes des magnetischen Kreises mit sich, was
bei gleicher Anipcrewindungszahl zu einer Verringerung der Feldstärke führt.
Da es — wie erläutert — keine Rohe spielt, in
welcher Weise die Inhomogenitätszone durchlaufen wird, so ist auch die Zufuhr von Meß- bzw. Vcrglcichsgas
von der Seile her möglich, z. B. indem durch den Spaltraumabschluß 5 und 6 (Bild 1) jeweils
ein dünnes Zuleitungsröhrchen oder besser roch ein flacher Znlcitungsspalt hindurchführt. In letztcrem
Fall kann der gesamte Spaltraum nebst den Zuleitungen als, ein durchgehender flacher Querkanal von
z. B. 0,26X6 mm, senkrecht zur Feldrichtung und parallel zur größeren Seite des rechteckigen Kernquerschnittes,
ausgeführt werden.
Ein praktisches Anwendungsbeispiel aus der Medizin ist die Messung des 0.,-Gehaltes in der Atemluft
des Menschen. Als Meßbereich wird ein Bereich von 20,5 bis 12,5 "/<
> O2 gewählt. Als Vergleichsgas
kann hier die Raumluffdienen. Die geringe Anzeigeverzögerung
(kleiner als 0,1 Sekunde) ermöglichte die Registrierung des O2-Gehaltes während einei
Hyperventilation mit einei Atemperiode von weni
ger als einer Sekunde.
Ferner ermöglicht das Gerät die Messung de: O.,-Gehaltes in schnell verlaufenden Verbrennungs
vorgängen in Reaktoren oder im Abgas von Ver brcnmm ^motoren.
SI7Q
Auf die Verwendungsmöglichkeit des Gerätes in der gaschromatographischen Schnellanalyse in Verbindung
mit Kapillarsäulen sei ebenfalls hingewiesen. Mit O2 als Trägergas lassen sich hier etwa die gleichen
Konzentrationsempfindlichkeiten wie bei den Wärmeleitdetektoren erzielen. Das sehr kleine Meßzellenvolurnen
und die hohe Ansprechgeschwindigkeit dürften hier die Lösung schwieriger Trennaufgaben
wesentlich erleichtern.
Die neue Vorrichtung wurde irr: Frequenzbereich von 3 Hertz bis 100 Hertz untersucht. Bei 3 Hertz
konnte eine massive Topfrnagnetanordnung verwendet
werden. Die Verwendung höherer Frequenzen als 100 Hertz dürfte vor ailem in Hinblick auf eine Reduzierung
des Verstärkeraufwandes von Interesse sein.
Da es für manche technischen Anwendungen unpraktisch ist. ein geeignetes Vergleichsgas bereitzustellen,
so wurde eine Variante der Vorrichtung entwickelt, bei der der Vergleichgasstrom aus einem
Teilstrom des Meßgases dadurch hergestellt wird, daß dieser Teilstrom vor dem Eintritt in den Spaltraum,
unmittelbar vor Beginn der Inhomogenitätszone, auf eine vorgegebene Übertemperatur von z. B.
1000C gebracht wird. Durch entsprechende Dimensionierung
des Giisleitungs- und Beheizungssystems
ist dafür gesorgt, daß die Temperatur Tv des als Vergleichsgas
wirkenden Teilstromes im Bereich der Inhomogenitätszone praktisch konstant und unabhängig
von der Trägergaszusammensetzung ist. Diese Bedingung ist im Rahmen der für ein~n technischen
(!,-Analysator bei einem Meßbereich von beispielsweise
0 bis 5"1O O„ mit einem zugelassenen Fehler
von 0,1 (|,o O„ erfüllt, wenn die Temperatur des Gases
um nicht mehr als l'~ C beim Durchlaufen der Inhomogenitätszone
abfällt. Bei einem Vergleich dieser neuen Methode mit den bekannten thermomagnetisch^
Meßverfahren stellen sich folgende Vorteile heraus:
!. Das wirksame ί cmperaturfeid aegt außerhalb
des wirksamen Magnetfeldes, infolgedessen sind keine festgelegten Verknüpfungen zwischen Magnet-
und Temperaturfeld einzuhalten. Durch die Verlegung des gesamten Temperaturfeldes
nach außen (außerhalb des magnetischen Kreises) ist eine ausreichende Dimensionierung des Heizsystems
möglich, wodurch eine von der Zusammensetzung und Strömungsgeschwindigkeit des
Gases sowie von der Neigung des Gerätes unabhängige Temperatur Tx. erzielt werden kann.
2. Es ergibt sich auch hier ein der Suszeptibilitätsdifferenz
κΜ — κν proportionaler Meßeffekt, wobei
für κΜ die Suszeptibilität des Meßgases bei
der Temperatur TM (von z. B. 40° C bzw. 313° K)
und für xv die Suszeptibilität des Meßgases bei
der Temperatur Tr (von z. B. 140° C bzw. 413 ° K)
zu setzen ist. Der Diamagnetismus des Trägergases, der wegen seiner Abhängigkeit von der
Dichte proportional MT ist, sei gegenüber dem
ίο Paramagnetismus wegen seiner quadratischen
Temperaturabhängigkeit (proportional 1/Γ2) vernachlässigt. Dann ergeben sich für die paramagnetische
Suszeptibilität eines O2-haltigen
diamagnetischen Trägergases bei den Temperatüren TM bzw. 7",. die Werte xM — const. \ITM 2
bzw. y.v — const. 1/Γ,,'-, somit ist die wirksame
Suszeptibilitätsdifferenz
x.M - xv = const. C -[\/TM- - MTx,*] ,
wobei C die zu messende Ο.,-Konzentration ist.
Der Meßeffekt ist somit unabhängig von der Dichte, der Zähigkeit und der spezifischen Wärme
des Trägergases. Es kommt daher bei hinreichend dimensioniertem Wärmeaustausch gar
nicht mehr auf die Trägergaszusammensetzung an. Dies ist ein Ergebnis, das mit keinem der
bekannten thermomagnetischen O„-Messern erzielt werden konnte. Eine Verminderung der
diamagnetischen Störung um den Faktor 2 ist zwar prinzipiell bei den meisten thermomagnetischen
Methoden gegeben, doch kann dieses meßtechnisch günstige Faktum erst bei der erfindungsgemäßen
Anordnung ausgenutzt werden, weil die anderen Trägergas-Störeffekte ausgeschaltet
werden konnten.
In Bild 3 ist der Aufbau der Anordnung ohm Vergleichsgas wiedergegeben. Die Anordnung besteh
aus einem Wechselfeldmagneten 41, einem als Quer kanal (etwa 0,5
< 6 mm) ausgebildeten Spaliraum42 mit je einer rechteckigen EintritiscfTnung (z. 3
0,5X6 mm) versehenen Spaltraum-Abschlußstücker und 44 (aus Isoliermaterial), einem beheizter
Rohrstück 45 (Heizung 47), einem unbeheizten Rohr stück 46, Verbindungsleitungen 48 und 49 zun
Wechseldruckempfänger 50, einer Meßgaszuleituni 51, Meßgasteilströmen 52 und 53 mit Strömungs
drosseln 54 und 55 sowie einer Gasableitung 56 mi Strömungsdrossel 57.
Die Wirkungsweise der Anordnung entspricht in wesentlichen der für Bild 1 beschriebenen.
509520/12
I-■
879
Claims (5)
1. Vorrichtung zur Analyse von Gasen auf Pauling-Prinzip arbeitenden Geräte kommen wegen
Komponenten mit paramagnetischer Suszeptibili- 5 des relativ großen Meßzellenvolumens (einige cm3)
tat, insbesondere zur Sauersieffmessung, beste- und wegen der aus Gründen der Einwirkung auf das
hend aus einem geschlossenen, wechselflußerreg- Meßsystem begrenzten Strömungsgeschwindigkeit
ten ferromagnetischen Kreis mit einem homo- nicht in Frage. Bei dem von Schmidt in der DT-PS
genen Querspalt sowie Zuführungen für zuströ- S 40 614 beschriebenen System ist eine Schnellanalyse
mendes Meß- und Veraleichsgas und einer io mit den zur Messung von Gleichdrücken in der Größe
gemeinsamen Abführung Tür beide Gase, wobei von 0,001 bis 0,01 mm WS verfügbaren Meßgeräten
die Zuführung des Vergleichsgases im homogenen mit der unvermeidbaren Trägheit dieser Geräte eben-Teil
des Magnetfeldes erfolgt, mit ferner einer falls nicht möglich. Bei dem von Hummel (DT-AS
Wechseldruckdifferenzmeßeinrichtung für den 1149 187) beschriebenen Gerät ist eine Schnellzwischen
Meß- und Vergleichsgas entstehenden 15 analyse prinzipiell möglich, doch ist bei einer Auf-Differenzdruck,
dadurch gekennzeich- lösung von weniger als 0,1 Sekunde das Arbeiten mit
net, daß auch die Zuführung (11) für das Meß- höheren Frequenzen (über etwa 25 Hertz) erfordergas
und die gemeinsame Abführung (i3) für lieh. Magnetische Kreise lassen sich bei diesen Fre-MeLs-
und Vergleichsgas im Querspalt (4), in dem quep.zen, insbesondere bei hochpermeablem Ferrodas
homogene Magnetfeld herrscht, angeordnet 20 magnetikum, nur aus Blechkernen aufbauen. Dabei
sind, so daß die Inhomogenitätszonen des Magnet- entsteht ein relativ hoher magnetomechanischer Störfeldes
in den Zuführungen jeweils nur mit Meß- effekt, der zudem noch trägergasabhängig ist. Es wird
oder Vergleichsgas angefüllt sind und die Misch- unten gezeigt, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung
zone beider Gase im homogenen Magnetfeld liegt. diese Nachteile vermeidet. Als weitere Nachteile der
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 25 ihermomagnetischen Geräte sind zu nennen: Trägerkennzcichnct,
daß zur Verminderung der magneto- gasabhängigkeit für Nullpunkt und Empfindlichkeit,
mechanischen Deformation des Querspaltes ein aufwendige und individuelle Justier- und Eichbarkeit
Teil des Spaltes durch ein nicht ferromagnetisches der GeräLe sowie besondere Anforderungen an die
Blech (36) von der Stärke der Spaltlängc mit Gerätefertigung. Die letzteren beiden Mängel treffen
einem länglichen Ausschnitt (etwa in der Mitte), 3° auch für die Geräte nach dem Pauling-Prinzip zu.
der den verbleibenden Spaltraum darstellt, aus- Diese Geräte besitzen zudem eine starke Durchflußgefüllt wird und daß die Zuleitungen etwa an den abhängigkeit. Bei den auf der Messung der Druckbeiden
Enden des Ausschnittes und die Ableitung änderung eines sauerstoffhaltigen Gases im Magnetin
der Mitte münden. feld beruhenden Geräten (Schmidt, DT-PS 8 40 614,
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, da- 35 Hummel, DT-AS 1149 187, und Luft, »Chemiedurch
gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Ing.-Technik«, Mai 1967) entsteht eine Durchflußhochpermeablen
Blechkernen (z. B. Schnittband- abhängigkeit und damit verknüpft auch eine Trägerkernen)
zur Vermeidung magnetomechanischer gasabhängigkeit auf Grund der Tatsache, daß die
oder magnetostriktiver Einwirkungen vom Blech- Strömungs- und Konzentrationsverhältnisse in der für
kerr auf den Spaltraum eine Küvette, bestehend 40 den Meßdruck wirksamen Inhomogenitätszone von
aus zwei ferromagnetische Platten (34, 35), zwi- der Strömungsgeschwindigkeit und der Zusammenschen
denen das nichtferromagnetische Blech (36) setzung von Meß- und Vergleichsgas abhängen. Zu
eingelötet, eingeklebt, eingeschraubt oder einge- bemerken ist ferner, daß bei den genannten Anordpreßt
ist, in den Querspalt eingeschoben ist. nungen (einschließlich der thermomagnetischen Me-
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 45 thode und den Pauling-Prinzip) stets bestimmte Polkennzeichnet,
daß in die Zuführungsleitung für formen mit besonders ausgeprägten Lihomogenitätsdas
Vergleichsgas vor der Inhomogenitätszone ein zonen und definierter Zuordnung derselben zum
Rohrleitungsstück (45) mit einer Heizung (47) übrigen System verwendet werden.
angeordnet ist und daß ferner hinter der Meßgas- In der US-PS 32 87 959, welche weitgehend dem
zuleitung (51) ein Verzweigungsstück angeordnet 50 Aufsatz von Luft (Chemie-Ingenieur-Technik, Mai
ist, welches über eine Drossel (54) mit der Zu- 1967, S. 575 ff.) bzw. der DT-AS 12 12 747 ent-
führungsleitung für das Vergleichsgas verbunden spricht, wird in den Fig. 1 und 2 eine Anordnung
ist. mit inhomogenem Magnetfeld gezeigt. Für die An-
5. Verwendung der Vorrichtung nach den An- Ordnung gilt bezüglich der Durchfiußabhängigkeit,
Sprüchen 1 bis 4 zur Messung der magnetischen 55 der Trägergasabhängigkeit und der Polform das im
Suszeptibilität von Gasgemischen. vorigen Absatz gesagte.
Die US-PS 32 40 051 zeigt eine Anordnung, bei der die beiden Zuleitungen für Meß- und Vergleichs-
gas und die gemeinsame Ableitung im Magnetfeld
60 münden, jedoch handelt es sich hierbei, wie aus den
Fig. 2 und 6 erkennbar, um ein stark inhomogenes
Es sind zahlreiche Vorrichtungen und Verfahren Feld. Durchfluß- und trägergasabhängige Durch-
zur Messung der magnetischen Suszeptibilität bzw. mischungseffekte zwischen Meß- und Vergleichsgas
zur Messung des Sauerstoffgehaltes auf der Grund- üben daher einen störenden Einfluß auf die Messung
lage der hohen paramagnetischen Suszeptibilität des 65 aus. Auch hier sind bestimmte Polformen mit defi-
Sauerstoffs bekannt. Alle thermomagnetischen Me- niertcr Zuordnung der Inhomogenitätsbereichc zum
thoden und auch alle mit Hitzdraht-System als Diffe- übrigen System erforderlich. Ferner wandert das
renzdruckempfänger arbeitenden Methoden scheiden Magnetfeld bei der Drehung des zylindrischen Eisen-
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