CH195697A - Elektrisches Verfahren zur Messung des Staub- und Rauchgehaltes von Gasen. - Google Patents

Description

      Elektrisches    Verfahren zur Messung des Staub- und     Rauchgehaltes     von Gasen.    Es ist bekannt, dass Staub und Rauch die       Stromspannungscharakteristik    in Gasen, die  zum Beispiel durch Röntgen- oder Radium  strahlen ionisiert sind, stark beeinflusst. Ei  nesteils wird der Wiedervereinigungskoeffi  zient der Ionen vergrössert,     anderteils    lagern  sich die Ionen an die Staub- und Rauchteil  chen an und bilden so Elektrizitätsträger von  wesentlich kleinerer Beweglichkeit.

   Der     Ioni-          sierungsstrom    wird infolge dieser beiden  Faktoren entsprechend verkleinert, und es  kann dieser Effekt, wie das in dem     "Diffe-          rentialionometer"    geschehen ist (Bulletin des  Schweizerischen     Elektrotechnischen    Vereins  1922, Heft 8), zur Messung des Staub- und  Rauchgehaltes von Gasen verwendet werden.  Bei der Kleinheit der     Ionisierungsströme    und  den daraus entspringenden hohen Anforde  rungen an die Isolation und an die     Messemp-          findlichkeit    der zu verwendenden Elektro  meter ist es indessen schwer, ein zuverlässi  ges und einfaches Instrument nach diesem  Prinzip zu konstruieren.

      Die vorliegende Erfindung hat ein Ver  fahren zum Gegenstande, das den Staub- und  Rauchgehalt von Gasen in einer andern  Weise zu messen gestattet. Dies geschieht  erfindungsgemäss dadurch, dass man das Gas  durch     einen    elektrischen Entladungsraum       hindurchschickt,    durch den ein Spitzenstrom  fliesst, und dass man im     Entladungsraum    auf  tretende elektrische     Änderungen    misst.

   Hierzu  benötigt man eine     Vorrichtung,    die Mittel  aufweist, um einen regelmässigen     Gasstrom     durch die Entladungsstrecke     hindurchzulei-          ten    und eine     Messeinrichtung    zur     Verfolgung     von im Entladungsraum auftretenden elektri  schen Änderungen.  



  Es wurde gefunden, dass der elektrische  Spitzenstrom in einem Gase (welcher Aus  druck auch den sogenannten     Coronastrom          mitumfasst),    stark     beeinfluBt    wird, wenn dem  Gase kleine Partikel zugesetzt werden, und  dass die Stärke des     Stromrückganges    als Mass  für die Beimengung verwendet werden kann.  Stellt man beispielsweise einer Metallspitze      in einigen Millimetern Abstand eine Metall  platte gegenüber, so entsteht bei genügender  Spannungsdifferenz ein Spitzenstrom, der  auf der ganzen Strombahn von Ionen eines  Vorzeichens, nämlich von demjenigen der  Spitze, getragen wird.

   Nur in nächster Nähe  der Spitze haben wir zweifache     Gretizinoni-          sierung    und daher beide     Ionena.rten.    Infolge  des unipolaren     Ionenstromes    ist eine Wieder  vereinigung der Ionen nicht vorhanden.  Bringt man jetzt in den Zwischenraum etwa  Rauch, so entstehen     Rauehionen    sehr kleiner  Beweglichkeit, was zur Ausbildung einer  starken Raumladung führt. Das Feld an der  Spitze wird dementsprechend verkleinert.

   Die       Stossionisierung    wird     seliwäeher    und der  Spitzenstrom nimmt ab, was rasch und be  quem an einem empfindlichen Galvanometer.,  oder an einem direkt zeigenden     11likroampere-          meter    beobachtet werden kann. Die Rauch  teilchen  erden bei dein Vorgang an der     DIe-          tallplatte    abgeschieden (Prinzip der elektri  schen     CTasreinib    mg),     -,vährend    die Spitze  praktisch unverändert bleibt.

   Die Metall  platte ist bei längerem Betrieb gelegentlich  zu reinigen, was am besten etwa an einem  rotierenden Zylinder kontinuierlich geschieht,  oder durch eine neue     Fläehe    zu ersetzen.  Ferner liegt es in der     Methode    begründet,       da.ss    man in der Praxis, infolge der elektri  schen Reinigung nicht an einer ruhenden  Gasprobe misst, sondern dass man das Gas  in gleichmässigem     Strome    durch den Ent  ladungsraum     hindurchleitet.    Um     vergleieh-          bare    Resultate zu erhalten, muss ferner die  Strömungsgeschwindigkeit stets     gleich    gross  gewählt werden.  



  Statt einer Spitze können natürlich auch  mehrere     gleielizeitig    verwendet.     -,werden.    Auch       können    diese     dureli    irgend welche andern  scharfen     Elektroden    ersetzt werden, so durch       illetallschneiden,    ferner dünne     Drähte,    die  man parallel zu einer     3Ietallpla.tte    oder ko  axial in einer Metallröhre     ausspannt.    An die  Spitze kann sowohl     Minus-    als Plusspannung  angelegt werden.

   Doch bietet     das        erstere    den  Vorteil, dass man mit geringerer     Spannung     auskommt.    Statt den Spitzenstrom direkt durch ein  Galvanometer zu leiten, kann auch irgend  eine Kompensationsschaltung mit Nullinstru  ment verwendet werden. Nachdem der An  fangswert des Spitzenstromes im reinen Gas  kompensiert ist, misst man dann die Abnahme  des Stromes im zu untersuchenden Gasstrom,  was dann mit einem empfindlichen Instru  ment mit grösserer Genauigkeit geschehen  kann. Statt die Stromänderung zu messen,       kann    man auch die Änderungen in der Feld  verteilung zwischen den Elektroden beobach  ten.

   Zu diesem Zweck kann man zwischen  den Elektroden eine Sonde     bezw.    eine gitter  artige Elektrode anbringen und diese mit.  einem Elektrometer verbinden. Da das Git  ter sich nur unipolar aufladen kann     bezw.     durch den     Ionenstrom    nur aufladen,     nieht     entladen lässt, so wird man dieses noch mit  einem     Ableitwiderstand    verbinden, analog,  wie das bei     Gitterelektronenröhren        gebräuch-          lieli    ist.  



  Als     Anwendungsbeispiele    für das neue  Verfahren seien erwähnt:  7. Kontrolle und Messung des Rauch  gehaltes in Verbrennungsgasen, z. B. in den  Auspuffgasen von Motoren.  



  2. Messung des Staubgehaltes der Luft  in geschlossenen Räumen. Hier kann die  Vorrichtung als Indikator für     unzulässigen     Staubgehalt bei     Lüftungs-    und Ventilations  anlagen dienen.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> I: Elektrisches Verfahren zur Messung des Staub- und Rauchgehaltes in Gasen, dadurch gekennzeiehnet, dass man das Gas durch einen elektrischen Entladungsraum hindurchleitet, durch den ein Spitzenstrom fliesst, und dass inan im Entladungsraum auftretende elektri sche Änderungen misst. UNTERANSPRtrCHE 1. Elektrisches Verfahren nach Patentan spruch I, dadurch gekennzeichnet, dass in-,in den Spitzenstrom durch ein Galvano meter leitet und den Stromriiel@gang be obachtet. 2.

   Elektrisches Verfahren nach Patentan spruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man den Spitzenstrom durch, eine Kom pensationseinrichtung schickt und die Stromänderung misst. 3. Elektrisches Verfahren nach Patentan spruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Sonde in den Entladungsraum bringt und die Änderung des Raumpoten tials an dieser Stelle elektrometrisch misst.

   PATENTANSPRUCH I1: Vorrichtung zur Ausführung des Verfah rens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch Mittel, um einen regelmässigen Gas strom durch die Entladungsstrecke hindurch zuführen und durch eine Messeinrichtung zur Verfolgung von im Entladungsrahm auftre tenden elektrischen Änderungen. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 4.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass darin als Mess- einrichtung ein direkt durch den Spitzen strom betätigtes Instrument benützt wird. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch II, ge kennzeichnet durch eine Kompensations einrichtung, durch welche die bei staub freiem Gas vorhandene Stromstärke kom pensiert wird, zum Zwecke, ein entspre chend empfindlicheres Messinstrument ver wenden zu können.