DE639889C - Device for determining the composition of liquid mixtures, emulsions and suspensions - Google Patents

Description

Es ist bekannt, die Zusammensetzung von Flüssigkeitsgemischen durch. dielektrische Messung festzustellen, 'bei welcher das Gemisch das Dielektrikum eines in einem Hochfrequenzstromkreis angeordneten Kondensators bildet.. Ebenso ist es bekannt, eine Flüssigkeit durch Potentialbestimmung an zwei eingetauchten Elektroden zu prüfen. Auch ist es bekannt, die Zusammensetzung einerIt is known by the composition of liquid mixtures. dielectric Measurement to determine 'at which the mixture is the dielectric in a high-frequency circuit arranged capacitor forms .. It is also known to be a liquid to be tested by determining the potential on two immersed electrodes. It is also known the composition of a

ίο Flüssigkeit durch eine dielektrische Messung und eine Potential messung %u prüfen, die in ein und derselben Apparatur, aber zeitlich nacheinander, vorgenommen werden.
Demgegenüber ist die Vorrichtung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere der Ohmsche Widerstand oder die Kapazität des in bekannter Weise zur Messung der Dielektrizitätskonstanten der zu messenden Substanz dienenden Stromkreises von der gleichzeitig und in ebenfalls bekannter Weise 'elektrisch gemessenen Elektrolytkonzentration der gleichen Substanz durch eine elektromechanische Übertragungseinrichtung abhängig gemacht ist.ίο Check the liquid by means of a dielectric measurement and a potential measurement% u, which are carried out in one and the same apparatus, but one after the other.
In contrast, the device according to the invention is characterized in that, in particular, the ohmic resistance or the capacitance of the circuit used in a known manner to measure the dielectric constant of the substance to be measured depends on the electrolyte concentration of the same substance measured electrically at the same time and in a likewise known manner by an electromechanical Transmission facility is made dependent.

Durch die dielektrische Messung wird die Gesamtzusammensetzung des zu prüfenden Gemisches, durch die Potentialbestimmung an den Elektroden die Konzentration elektrolytischer Substanzen bestimmt, ohne daß es bei Suspensionen erforderlich wäre, den flüssigen Bestandteil zur Vornahme der Messung abzutrennen. An sich ist es bekannt, einen der elektrischen Messung einer Meßgröße dienenden Stromkreis durch eine zweite Meßgröße auf elektromechanischem Wege zu beeinflussen. An sich ist es auch bekannt, eine Flüssigkeit sowohl auf ihre Gesamtzusammensetzung als auch auf die Konzentration elektrolytischer Substanzen zu untersuchen. Insbesondere wurde schon die Be-Stimmung des spezifischen Gewichtes oder des Brechungsexponenten gemeinsam mit einer Leitfähigkeitsmessung angewandt. Durch die Kombination zweier geeigneter elektrischer Untersuchungsmethoden gemäß ⁴S der Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß der Einfluß des einen Meßwertes auf den anderen selbsttätig berücksichtigt bzw. durch Ablesung eines einzigen elektrischen Instrumentes das gewünschte Endergebnis unmittelbar 'erhalten wird.The overall composition of the mixture to be tested is determined by the dielectric measurement, and the concentration of electrolytic substances is determined by the determination of the potential on the electrodes, without it being necessary to separate the liquid component in order to carry out the measurement in the case of suspensions. It is known per se to electromechanically influence a circuit used for the electrical measurement of a measured variable by means of a second measured variable. It is also known per se to examine a liquid both for its overall composition and for the concentration of electrolytic substances. In particular, the determination of the specific gravity or the refraction exponent has already been used together with a conductivity measurement. By combining two suitable electrical investigation methods according to S ⁴ of the invention is achieved the advantage that the influence of a measurement value is taken into account automatically to the other and obtain the desired end result directly 'by reading of a single electrical instrument.

Zum Ausgleich von Temperatur Schwankungen kann in bekannter Weise in den einen Stromkreis ein in die zu messende Substanz eintauchender Widerstand und in den anderen Stromkreis ein Thermoelement eingeschaltet sein.To compensate for temperature fluctuations In a known manner, a resistor immersed in the substance to be measured can be placed in one circuit and the other Circuit a thermocouple must be switched on.

Auf der Zeichnung sind in den Abb. 1 und 3, verschiedene beispielsweise Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung sehematisch dargestellt.On the drawing are in Figs. 1 and 3, various exemplary embodiments of the subject matter of the invention schematically shown.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 1" ist eine Meßbrücke vorgesehen, die gebildet wird von einem festen Widerstand R₁, einer variab-In the embodiment according to Fig. 1 "a measuring bridge is provided, which is formed by a fixed resistor R ₁ , a variable

len Induktionsspule L, dem Meßkondensator C₁ und den Widerständen W₃, W₁. Das Dielektrikum des Kondensators C₁ wird νου der zu messenden Substanz gebildet. An den Punkten α und c ist der Hochfrequenzstroni angeschlossen. In einem dieselbe Flüssigkeit enthaltenden Gefäß D sind zwei Elektroden ι und 2, z. B. eine Kupfer- und eine Zinkplatte, untergebracht, die mit einem ίο Milliamperemeter// verbunden sind, welches weiter an ein Relais Ιζ angeschlossen ist.len induction coil L, the measuring capacitor C ₁ and the resistors W ₃ , W ₁ . The dielectric of the capacitor C ₁ is formed by the substance to be measured. The high-frequency electronic is connected to points α and c. In a vessel D containing the same liquid, two electrodes ι and 2, z. B. a copper and a zinc plate, which are connected to a ίο milliammeter //, which is also connected to a relay Ιζ .

Der Kern dieses Relais steht unter dem Einfluß einer Feder/ und betätigt eine Übersetzung P, die entsprechend der Wirkung des entwickelten galvanischen Stromes den Läufer« auf dem WiderstandW₁, It₁ einstellt. The core of this relay is under the influence of a spring / and actuates a transmission ratio P, which adjusts _{the rotor on the resistor W 1} , It ₁ according to the effect of the galvanic current developed.

Die Benutzung der Vorrichtung geschieht wie folgt:The device is used as follows:

zo Nach Schließung des Hochfrequenzstromkreises wird vorerst durch Regelung der Meßbrücke der der Eigenkapazität des Instrumentes entsprechende Ausschlag auf ο gebracht. Danach wird in das Gefäß/) und zwischen die Platten des Meßkondensators C₁ das zu messende Flüssigkeitsgemiseh, die Emulsion oder Suspension, gebracht. Mit der Dielektrizitätskonstante bzw. der Kapazität des Kondensators C₁ ändert sich die Spannung an den Punkten, b, d, welche mittels eines mit der Meßbrücke verbundenen, mit Regelwiderstand W₂, W₂ und Heizbatterie E versehenen Röhrenvoltmeters genau gemessen wird. Das Instrument G zeigt den Strom in Abhängigkeit von der Dielektrizitätskonstante und unter Berücksichtigung der in der Substanz enthaltenen Elektrolyte an. Zur Erfassung der letzteren dient der Kreis I. Der Konzentration der Elektrolyte entsprechend wird hier ein Strom entwickelt, der am Milliamperemeter// angezeigt wird. In dem durch den Schalter 5 geschlossenen Kreis I fließt der galvanische Strom durch die Wicklung des Relais/<, so daß der Eisenkern desselben mehr oder weniger angezogen wird und seine Bewegung mittels der Übersetzungsvorrichtung P auf den Leitkontakt des Regulierwiderstandes W₁ überträgt. Dadurch wird die im Kreis I gemessene Konzentration an Elektrolyten, welche die Messung im Stromkreis II beeinflussen, in diesem Kreis II entsprechend berücksichtigt. zo After the high-frequency circuit has been closed, the deflection corresponding to the intrinsic capacitance of the instrument is initially brought to ο by regulating the measuring bridge. The liquid mixture to be measured, the emulsion or suspension, is then placed in the vessel /) and between the plates of the measuring capacitor C _1. With the dielectric constant or the capacitance of the capacitor C ₁ , the voltage changes at points b, d, which is measured precisely by means of a tube voltmeter connected to the measuring bridge and provided with a rheostat W ₂ , W ₂ and heating battery E. The instrument G shows the current as a function of the dielectric constant and taking into account the electrolytes contained in the substance. Circle I is used to record the latter. Depending on the concentration of the electrolytes, a current is developed here, which is displayed on the milliammeter //. In the circuit I closed by the switch 5, the galvanic current flows through the winding of the relay / <, so that the iron core of the relay is more or less attracted and its movement is transmitted by means of the transmission device P to the conductive contact of the regulating resistor W _1. As a result, the concentration of electrolytes measured in circuit I, which influence the measurement in circuit II, is taken into account accordingly in circuit II.

Anstatt des Regulierwiderstandes W₁ nach Abb. ι kann gemäß Abb. 2 auch ein durch die Übertragungsvorrichtung K,₂, P, /₂, N₂ betätigter Drehkondensator C₃ zwecks Kompensierüng verwendet werden, der parallel mit dem Meßkondensator C₁ geschaltet ist. Dadurch wird erreicht, daß das Instrument G ' die Zusammensetzung der Flüssigkeit unbeeinfloßt von den Elektrolyten quantitativ an-Instead of the regulating resistor W _{1 according to Fig. 1} , a variable capacitor C ₃ operated by the transmission device K, ₂ , P, / ₂ , N ₂ , which is connected in parallel with the measuring capacitor C 1, can also be used according to Fig. 2. This ensures that the instrument G 'quantitatively determines the composition of the liquid unaffected by the electrolytes.

Um eine kontinuierliche Messung in Flüssigkeitsgemischen bei stark schwankenden Temperaturen vornehmen zu können, sind entsprechende Korrektionsvorrichtungen vorgesehen. Sowohl der im Kreis I erzeugte Strom als auch die Kapazität des Kondensators C] im Kreis II ist außer von den bereits erwähnten Faktoren auch von der Temperatur stark abhängig. Im Kreis I ist nun gemäß Abb. 2 folgende Korrektionsvorrichtung angeordnet:To ensure continuous measurement in liquid mixtures with strongly fluctuating Appropriate correction devices are provided in order to be able to set temperatures. Both the current generated in circuit I and the capacitance of the capacitor C] in circuit II are apart from those already The mentioned factors also strongly depend on the temperature. The following correction device is now in circle I as shown in Fig. 2 arranged:

Eine von den zwei Elektroden 1, 2 des Behälters/^ ist mit einem vorzugsweise aus einem sehr temperaturempfindlichen Metalldraht bestehenden Widerstand/· im Behälter D₂ in Reihe geschaltet, der in die zu messende Flüssigkeit eintaucht und dessen Länge derart eingestellt ist, daß seine Widerstandsänderuing genau die durch eine Temperaturänderung hervorgerufene Änderung des galvanischen Stromes aufhebt.One of the two electrodes 1, 2 of the container / ^ is connected in series with a resistor / · in the container D _2, preferably consisting of a very temperature-sensitive metal wire, which is immersed in the liquid to be measured and the length of which is set in such a way that its resistance changes exactly the change in the galvanic current caused by a change in temperature cancels.

Im Kreis II ist neben dem Meßkondensator C₁ ein Thermoelement Th₂ derart angeordnet, daß es gemeinsam mit diesem, jedoch isoliert in die zu prüfende Flüssigkeit eintaucht. Der in diesem Thermoelement Th₂ entwickelte Strom geht durch die Wicklung des Relais/Cu ^un(^ dieses zieht entsprechend seinen unter Einfluß der Feder/_x stehenden Eisenkern an, dessen Bewegung mittels des Armes /V₁ auf den Rotor des parallel mit dem Meßkondensator C₁ geschalteten Drehkondensators C₂ übertragen wird. So wird eine der Temperatur entsprechende Korrektur erzielt.In circle II, next to the measuring capacitor C _1, a thermocouple Th _{2 is} arranged in such a way that it is immersed in the liquid to be tested together with it, but in an isolated manner. The current developed in this thermocouple Th ₂ goes through the winding of the relay / Cu ^{un (} ^ this attracts its iron core, which is under the influence of the spring / _x , whose movement by means of the arm / V ₁ on the rotor of the parallel with the measuring capacitor C. ₁ switched rotary capacitor C _2. A correction corresponding to the temperature is thus achieved.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Vorrichtung zur Bestimmung der Zusammensetzung von Flüssigkeitsgemischen, Emulsionen und Suspensionen, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere der Ohmsche Widerstand oder die Kapazität des in bekannter Weise zur Messung der Dielektrizitätskonstanten der zu messenden Substanz dienenden Stromkreises von der gleichzeitig und in ebenfalls bekannter Weise elektrisch gemessenen Elektrolytkonzentration der gleichen Substanz durch eine elektromechanische Übertragungseinrichtung abhängig gemacht ist.Device for determining the composition of liquid mixtures, Emulsions and suspensions, characterized in that in particular the ohmic resistance or the capacitance des in a known manner for measuring the dielectric constant of the to be measured Substance serving circuit from the electrolyte concentration measured electrically at the same time and also in a known manner the same substance is made dependent by an electromechanical transmission device. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings