DE802954C - Vorrichtung zur Messung der Waermeleitfaehigkeit von Gasgemischen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Messung der Wärmeleitfähigkeit von Gasgemischen Bekannte Geräte zur Messung der Wärmeleitfähigkeit von Gasgemischen sind entweder dadurch gekennzeichnet, daß das zu messende Gas durch reine Diffusion zu den beheizten Meßdrähten gelangt oder aus dem Hauptgasstrom durch eine thermosiphonartige Wirkung der dem Hauptgasstrom parallelen Meßkammer entnommen wird.
• Entsprechend der höheren oder geringeren NVärmeleitfähigkeit des Gases wird die Temperatur der Meßdrähte gesenkt oder gesteigert.
• Die Anordnung nach der vorliegenden Erfindung verbindet diese beiden Prinzipien, d. h. sie ermöglicht einesteils den Bestandteilen eines Hauptgasstromes durch Diffusion zu den Meßdrähten zu gelangen, anderenteils wird durch die obenerwähnte Thermosiphonwirkung des heißen Rießdrahtes eine beschleunigte Gaszirkulation hervorgerufen, welche die Wirkung der Diffusion unterstützt und den Gasaustausch verbessert. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein Metallkreuz die Bohrungen eines Metallblocks, in welchen die Meßdrähte angeordnet sind, vierfach unterteilt und daß zwei diametral angeordnete, mit den Meßdrähten ausgestattete Quadranten mit je einer ebenen Siebblechwand an den Hauptgasstrom-Quadranten anstoßen und diesen umschließen.
• Die in den Abb. I bis 4 der Zeichnungen dargestellte Einrichtung besteht aus zwei in die zwei Bohrungen 20 bzw. 23 eines Metallblockes 25 eingesetzten Heizsätzen mit je zwei elektrisch heheizten Platindrähten I und 2 bzw. 21 und 22 (Abb. 4), von denen einer vom zu messenden Gas, der andere vom Vergleichsgas umspült wird. Die Drähte sind in zwei Quadranten 3 und 4 (Abb. I und 2) ausgespannt. Die Aufteilung der zylindrischen Bohrung in vier Quadranten, von denen zwei als Meßkammer dienen, wird hier durch ein metallisches Blechkreuz g bewirkt. Die eine den Quadranten 6 umschließende Hälfte dieses Kreuzes besteht aus Vollblech, die andere den Quadranten 5 umschließende Hälfte aus einem Siebblech. Der von dem Siebblechwinkel eingeschlossene Quadrant 5 stellt den Hauptgasstromkanal mit Gaszuleitung 7 und Ableitung 8 dar. In dem Vertikalschnitt C-D (s. Abb. I) sieht man die aus Platin bestehenden Meßdrähte I und 2 mit ihren durch die Isolierscheiben II und 12 und durch die Führungen 13 und I4 geführten Zuleitungsdrähten sowie den auf Druck beanspruchten Federn 15 und 16, welche die am oberen Federende befestigten Meßdrähte spannen (s. Abb. 1 a). Von dem Metallkreuz g sieht man in Abb. I das Siebblech mit seiner Vielzahl von Bohrungen. Das Metallkreuz ist an seinem unteren Ende mit einem Messingflanschen 19 verbunden, der mittels Schrauben und Stiften mit dem Metallblock 25 verbunden werden kann und auf der Isolierscheibe 11 ruht. Die Minuszuleitung für den linken hleßdraht schließt sich an den geerdeten Block 25 unter Vermittlung des Metallkreuzes 9, während der Plusdraht IO durch den mit Isoliermasse ausgefüllten Quadranten 6 (s. All). 2) llaCh unten isoliert herausgeführt wird. Diese Art der Stromfiihrung ermöglicht es, den Heizsatz, d. h. das Aletallkreuz g mit Flansch I9, die Isolierscheiben II und 12 mit Stromdurchführungen I3, 74 und 17, 18 sowie die beheizten Meßdrähte I und 2 im ganzen zusammengehaut herauszunehmen.
• I)em in dem Quadranten 5 strömenden Gas ist auf der ganzen Länge des Zylinders Gelegenheit gegeben, in die Quadranten 3 und 4 - mit den Meßdrähten 1 und 2 - zu diffundieren. Außer diesem Gasaustausch durch Diffusion findet, wie hereits erwähnt, durch die Schornsteinwirkung der erhitzten Drähte I und 2 eine zusätzliche Gaszirkulation an den Drähten aufwärts und an der kühlen Wandung abwärts statt. Gleichzeitig wird dadurch die Diffusion bzw. der Gasaustausch beschleunigt. Die Abdichtung der einzelnen Quadranten, insbesondere gegen den Quadranten 6, ist durch gute Einpassung des Metallkreuzes und durch das Ausgießen des Quadranten 6 mit einer geschmolzenen, beim Erkalten erstarrenden Isoliermasse gewährleistet. Die gesamte Einrichtung besteht in der üblichen Weise aus Meßkammer und Vergleichskammer. Letztere ist genau so eingerichtet wie die Meßkammer, wird aber während der Analyse mit einem genau bekannten Vergleichsgas durchspült. Im vorliegenden Fall sind die Kammern 20 und 23 aus dem gleichen Metallblock 25 nebeneinander herausgebohrt. Die Meßdrähte I und 2 sind in der bekannten Weise elektrisch in einen sogenannten Meßbrückenzweig eingeschaltet. Die Schaltung ergibt sich aus dem Schaltbild Abb. 3. Hier liegt der Draht I der Meßkammer 20 in der oberen, 2 in der unteren Hälfte der Brücke und entsprechend Draht 21 der Vergleichskammer in der unteren, 22 in der oberen Hälfte der Brücke. Das Millivoltmeter 24 liegt mit seinen Anschlüssen zwischen je einem Meß- und Vergleichsdraht. Besonders störungslos arbeitet das beschriebene Gerät, wenn es in einem Schutzgehäuse untergebracht ist, dessen Luftraum durch eine an sich bekannte Thermostateneinrichtung auf Temperaturkonstanz gehalten wird.
• Die mit dieser Einrichtung erreichten Vorteile beruhen vor allem auf einer sehr hohen Empfindlichkeit, so daß bereits sehr geringe Unterschiede der Wärmeleitfähigkeit angezeigt werden. Ferner ist die Einstellzeit des Galvanometerausschlages auf einen für die neue Gaszusammensetzung charakteristischen Wert sehr kurz. Der einfache Aufbau und vor allem die herausnehmbaren Heizsätze des Gerätes machen alle Teile leicht zugänglich und geben die Möglichkeit zur schnellen Hehehung von Störungen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRUCHE: I. Vorrichtung zur .\messung der Wärmeleitfähigkeit von Gasgemischen unter Verwendung von zwei mit elektrisch beheizten Platindrähten ausgestatteten zylindrischen Bohrungen eines Metallblockes, dadurch gekennzeichnet, daß ein Metallkreuz die Bohrungen vierfach unterteilt und daß zwei diametral angeordnete, mit Platindrähten ausgestattete Quadranten mit je einer ebenen Siebblechwand an den Hauptgasstrom-Quadranten anstoßen und diesen umschließen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizsatz, bestehend aus den Meßdrähten mit ihren Zuführungen und federnden Aufhängungen, den Isolierscheiben mit den Stromdurchführungen und den am Haltekreuz befestigten hletallflanschen, als Ganzes aus der Bohrung des Metallblockes herausgezogen werden kann.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet daß der Metallblock mit den beiden Meßkammern und den Gaszuführungen in einem Gehäuse untergebracht ist, das im Innern mit einer Thermostateneinrichtung an sich bekannter Art versehen ist, welche die Temperatur des Luftraums um den Metallblock konstant hält.