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Organ des zur Widerstandsmessung vorgesehenen elektrischen Messgerätes mehrere Spulen, oder Spulengruppen einwirken, von denen eine Spule oder Spulengruppe von einem oder mehreren dem Elektrolytstrom proportionalen Strömen durchflossen wird, während gleichzeitig eine andere Spule oder Spulengruppe von einem oder mehreren Strömen durehilossen wird, - dessen bzw.
deren Einwirkung den Einfluss von Temperatursehwankungen des Elektrolyten auf das Messergebnis kompensiert.'Ferner ist es bekannt, bei Elektrolytmessungen zum Zwecke der Temperaturkompensation des Elektrolyten eine Brückenschaltung vorzusehen, in deren Zweigen sowohl der Elektrolyt als auch ein der Elektrolyttemperatur ausgesetzter temperaturabhängiger Widerstand (Widerstandsthermometer) angeordnet ist, wobei der die eine Teilspule des Widerstándsmessgerätes durchfliessende Messstrom (Diagonalstrom der Brücke) dem Elektrolytstrom bzw, dem Elektrolytwiderstand angenähert proportional ist.
Diese bekannten Anordnungen zur Kompensation des Einflusses der Elektrolyttemperatur haben alle den grundsätzlichen Nachteil, dass die Veränderlichkeit der Konzentration des Elektrolyten in der Temperaturkompensation nur in verhältnismässig engen Grenzen berücksichtigt wird, da diese Kompensation tatsächlich nur in einem bzw. zwei Punkten des Konzentrationsmessbereiches richtig ist. Je grösser die zu erfassenden Konzentratioins- und Temperaturbereiche sind, desto grösser werden die ausserhalb dieser Punkte auftretenden Abweichungen, die praktisch als Messfehler in Erscheinung treten.
In dem besonderen Fall, dass der Elektrolyt die Leitfähigkeit Null hat, d. h. reines Destillat darstellt, zeigt das Widerstandsmessgerät irgendeinen, lediglich.. von, der Elektrolyttemperatur abhängigen Ausschlag, der einen der Wirklichkeit nicht entsprechenden Konzentrationszustand vortäuschen kann.
Das Wesen der Erfindung ist demgegenüber dann zu finden, dass diejenige Spule oder Spulen-
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einem oder mehreren Strömen durchflossen wird, dessen bzw. deren Einwirkung, dem Produkt aus dem Elektrolytstrom J und dem Unterschied zwischen einer Bezugstemperatur t0 und der jeweilig herrschenden Temperatur tw des Elektrolyten proportional oder angenähert proportional ist. Hiedurch wird der sehr wesentliche, technische Fortschlitt erreicht, dass die der Temperaturänderung des Elektrolyten entsprechende Ausschlagsänderung des Widerstandsmessgerätes nicht nur der Abweichung der jeweiligen
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noch-dies ist ganz besonders wichtig-dem Elektrolytstrom J proportional ist Geht z.
B. der Elektrolytstrom auf die Hälfte herunter, so sinkt auch die der Temperaturänderung tw-to des Elektrolyten entsprechende Ausschlagsänderung des Widerstandsmessgerätes auf die, Hälfte, wenn diese Tem- peraturänderung konstant ist.
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der Temperaturkoeffizient von der Konzentration des Elektrolyten praktisch unabhängig ist-diese beiden Voraussetzungen sind bekanntlich in den meisten Fällen erfüllt-, so kann die elektrische Leitfähigkeit der elektrolytischen Lösung durch eine sehr einfache Gleichung dargestellt werden.
Hat der Elektrolyt bei einer bestimmten, der Eichung des Widerstandsmessgerätes zugrunde liegenden Temperatur (Bezugstemperatur) t0 den Widerstand R, so ergibt sich der für eine von to abweichende Temperatur
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spulen unmittelbar auf dieses Organ einwirken zu lassen. Anderseits kann es bisweilen zweckmässig sein, die einzelnen Spulen oder Spulengruppen unter Zwischenschaltung eines oder mehrerer Transformatoren auf induktivem Wege auf das bewegliche Organ des Mess-oder Regelgerätes einwirken zu lassen.
Man kann auch so vorgehen, dass ein Teil der einzelnen Spulen oder Spulengruppen als Messwerkspule oder als Messwerkspulen unmittelbar auf das bewegliche Organ des Mess-oder Regelgerätes einwirkt, während ein anderer Teil der Spulen oder Spulengruppen unter Zwischenschaltung eines oder mehrerer Transformatoren auf induktivem Wege dieses Organ beeinflusst.
Bezüglich der Schaltweise der zur Anwendung gelangenden Spulen oder Spulengruppen ist es erfindungsgemäss zweckmässig, die von einem oder mehreren dem Elektrolytstrom proportionalen Strömen durchflossene Spule oder Spulengruppe AW1 mit dem Elektrolyten in Reihe zu schalten, so dass sie vom gesamten Elektrolytstrom oder von einem Bruchteil dieses Stromes durchflossen wird.
Zur Erzeugung der sowohl dem Elektrolytstrom als auch dem jeweiligen Temperaturunterschied proportionalen Stromeinwirkung AW2 wird erfindungsgemäss eine Brückenschaltung oder eine Differentialschaltung oder mehrere solcher Schaltungen vorgesehen, die von einem dem Elektrolytstrom proportionalen Strom durchflossen wird und in deren Zweigen ein oder mehrere, der Elektrolyttemperatur ausgesetzte, temperaturabhängige Widerstände (Widerstandsthermometer) angeordnet sind. Dabei ist es erfindungsgemäss besonders zweckmässig, diese Brücken-oder Differentialschaltungen mit dem Elektrolyten in Reihe zu schalten, so dass sie vom gesamten Elektrolytstrom oder von einem Teil dieses Stromes durchflossen werden.
In den beigefügten Abbildungen sind als Beispiele zwei der Erfindung entsprechende Einrichtungen schematisch dargestellt, u. zw. ist als Widerstandsmessgerät bei dem Beispiel nach Fig. 1 ein Strommesser in Verbindung mit einer künstlich konstant gehaltenen Messspammng vorgesehen, während bei dem besonders zweckmässigen, in Fig. 2 wiedergegebenen Beispiel ein spannungsunabhängig arbeitender Wechselstromquotientenmesser (z. B. Dreheisenquotientenmesser) zur Anwendung gelangt.
In Fig. 1 stellt 8 die auf das bewegliche Organ des Strommessers M unmittelbar wirkende Messwerkspule (z. B. Drehspule eines fremderregten, eisengesehlossenen Elektrodynamometers) dar, die in die beiden Teilspulen 81 und 82 unterteilt ist. Die Spule 81 liegt im Nebenschluss zu einem Abgleichwiderstand RN und ist mit dem zu kontrollierenden Elektrolytwiderstand (Elektroden A und B) in Reihe geschaltet, so dass sie von einem Bruchteil des Elektrolytstromes J durchflossen wird.
Die Amperewindungen AW1 der Spule 81 sind somit durch die Beziehung AW1 = C1. J gegeben, worin Ci eine Proportionalitätskonstante bedeutet. Die Spule 82 ist über einen Vorwiderstand Rv mit einer vom Elektrolytstrom J durchflossenen Brückenschaltung verbunden, die aus den der Elektrolyttemperatur t15 ausgesetzten Widerstandsthermometern T', T"und aus den konstanten Vergleichswiderständen R', R" besteht. Die Amperewindungen AW2 der Spule 82 sind somit durch die Beziehung
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gegeben, wenn O2 eine Proportionalitätskonstante, x'den Temperaturkoeffizienten der zur Temperatur-
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Transformatoren Tl, T2 verbunden,
und es sind daher die in den Messwerkspulen S1, S2 fliessenden Ströme Jl, J2 den auf diese Transformatoren einwirkenden, resultierenden Amperewindungen verhältnisgleich.
In dem dargestellten Beispiel sind die Spulen SK1, SK2 über die festen Vorwiderstände R1, R2
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Vergleichswiderstand RV' eine Differentialschaltung ; ferner bilden die Spulen ST", Samit dem Widerstandsthermometer T"und dem Vergleichswiderstand Ré'veine Differentialschaltung. Die beiden Differentialschaltungen werden vom Elektrolytstrom J durchflossen und erzeugen eine sowohl diesem Strom als auch dem jeweiligen Temperaturunterschied tao - tu proportionale Stromeinwirkung auf die Transformatoren Tl und T2.
Der Wicklungssinn der einzelnen Spulen und Spulengruppen ist in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise so gewählt, dass bei steigender Elektrolyttemperatur die von der Differentialschaltung ST', SV', T', RV' erzeugten Amperewindungen AW2'den Amperewindungen der Spule SM1 entgegenwirken ; das gleiche gilt für die Differentialschaltung ST", SV, T", RV'', so dass die von dieser Differentialschaltung erzeugten Amperewindungen AW2'' den amperewindungen der Spule S. u2 ebenfalls entgegen- wirken. Ausserdem ist der Wicklungssinn der einzelnen Spulen und Spulengruppen der Transformatoren Tl, T2 so gewählt, dass die Wirkungen der von denselben erzeugten resultierenden Amperewindungen
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