146455. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gázok nedvességtartalmának, főként kis nedvességtartalmaknak a mérésére a harmatpont-módszer szerint

Megjelent: 1960. március 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.455. SZÁM 42. c. OSZTÁLY — LE—313. ALAPSZÁM Eljárás gázok nedvességtartalmának, főként kis nedvességtartalmaknak a mérésére a harmatpont-módszer szerint VEB Leuna-Werke „Walter Ulbricht", Leuna (Német Demokratikus Köztársaság) Feltalálók: dr. Gena Heinz fizikus, Leuna, Werner Eugen mérnök, Leuna A bejelentés napja: 1958. június 26. Német Demokratikus Köztársaságbeli elsőbbsége: 1957. július 10. Az eljárási technikában gyakran felmerül az igen kis, 1 és 0,001 g/kg közötti nagyságrendű gáz-nedvességtartalmak mérésének szükségessége. Az e mérési tartományban legkedvezőbb feltételeiket nyújtó berendezés a hármatpont-higrojnéter, amelynél egy tükröt hűtenek' le addig a pontig, amíg az; bepárásodik, és egy hőmérőn olvassák le a tükör hőmérsékletét a bepárásodás pillanatában. Mivelhogy a tükörnek a bepárásodás pillanatában fennálló hőmérséklete és a tükröt körülvevő gáz nedvességtartalma ugyanazoktól a fizikai törvényszerűségektől függ, a gáz nedvességtartalma levezethető a tükör hőmérsékletének az értékéből. Laboratóriumokban erre a célra olyan készülékeket alkalmaznak, amelyekben elpárologtatott éterrel hűtik le a jó fényvisszaverő képességű felületet, A hőmérséklet mérése rendszerint az éterben történik (Daniell- és Regnault-féle higrornéterek). Ennek az elvnek az üzemi mérési technikában való alkalmazása során a tükör bepárásodását megfigyelő személy helyett fotoelektromos berendezést alkalmaztak, vagyis egy fénysugarat irányítottak a bepárásodó ún. harmatpont-tükörre, amely onnan egy fotocellára verődött vissza. Amint a tükör bepárásodik, a fénysugár diffúz szóródást szenved és nem jut többé a fotocellába, vagy legfeljebb erősen legyengülve jut oda. Ezt a hatást azután impulzusként lehet alkalmazni a hőmérséklet regisztrálásának kiváltásához, Az ilyen berendezések hátránya, hogy számottevő mértékben függnek a fényforrás és a fotocella öregedésétől, továbbá, hogy nincsen a bepárásodás fokának egy olyan élesen meghatározott pontja, amelyre a műszer beállítható volna. A leírt műszeren kívül az üzemi mérési technikában még a higroszkópiai módszeren alapuló harmatpontmérő műszereket, valaimmt hővezetőképesség-imérő« műszereket is alkalmaznak a nedvességtartalom mérésére. Az előbb említett műszer esetében egy ellenállás-hőmérő van egy kis üvegcsőben elhelyezve, az üvegcső külső felületén pedig egy litiumklorid-réteg van, amely fölé egy fűtőhuzal van tekercselve. Ezt a litiumklorid-réteget viszik be a gázba, amelynek nedvességtartalmát meg kívánják határozni. Minthogy a litiumkloríd erősen higroszkópos, a réteg hővezetőképessége pedig függ annak nedvességtartalmától, így a környező gáz nedvességtartalma által a rétegre gyakorolt hatás következményeképpen az ellenálláshőmérő által mért hőmérsékletváltozás alapján (meghatározható a gáz nedvességtartalma. Az ilyen műszereknek az a hátrányuk, hogy 0,6 g/kg alatti nedvességtartalmak (ennél a nedvességtartalomnál a harmatpont —30 C°) a fennálló fizikai körülmények folytán elvileg már nem mérhető. További hátrány, hogy az ilyen műszerek 30—120 másodperc késedelemmel dolgoznak. A hővezetőképesség-mérő műszerek két kamrából állnak, amelyek mindegyikében egy fűtött nemesfémhuzal van kifeszítve. Az egyik kamrán az a gáz áramlik keresztül, amelynek nedvességtartalmát meghatározni kívánjuk, míg a másik kamrán szárított gázt áramoltatnak keresztül. Ha e két gáz nedvességtartalma különbözik egymástól, úgy a vizsgálandó gáz hővezetőképessége is különbözik a .száraz gázétól. Ennélfogva a két huzal hőmérséklete és ezzel együtt elektromos ellenállása különböző lesz; az ellenállás különbsége híd-kapcsolás segítségével mérhető, a mért érték szolgál a gáz nedvességtartalmának mértékéül. Az ilyen műszerek hátránya, hogy az összehasonlításra alkalmazott gáz szárításának van egy bizonyos alsó határa, amely alatt már szerepet játszik a szárításra alkalmazott adszorbens anyag feletti gőznyomás. A műszer mérési késedelme hasonló a fentebb leírt abszorpciós harmatponttmérő műszeréhez. A találmány tárgyát egy olyan berendezés képezi, amely nem mutatja a fentebb említett hát-