Inhaltsverzeichnis
Werbung
Beschreibung
2.4 Funktionsprinzip
2.4
Funktionsprinzip
OXYMAT 61, Funktionsprinzip
Im Gegensatz zu fast allen anderen Gasen ist Sauerstoff paramagnetisch. Diese
Eigenschaft wird im OXYMAT 61 als Messeffekt genutzt.
Aufgrund ihres Paramagnetismus werden Sauerstoffmoleküle in einem inhomogenen
Magnetfeld stets in Richtung höherer Feldstärke bewegt. Werden zwei Gase mit
unterschiedlichem Sauerstoffgehalt in einem Magnetfeld zusammengeführt, so entsteht
zwischen ihnen ein Druckunterschied.
Beim OXYMAT 61 ist das eine Gas (1) das Vergleichsgas (N
Messgas (5). Das Vergleichsgas wird der Messkammer (6) durch zwei Kanäle (3) zugeführt.
Einer dieser Vergleichsströme trifft im Bereich des Magnetfelds (7) mit dem Messgas
zusammen. Da die Kanäle miteinander verbunden sind, bewirkt der entstehende
Druckunterschied eine Strömung, die vom Mikroströmungsfühler (4) in ein elektrisches
Signal umgeformt wird. Der Druckunterschied ist proportional zur Differenz des
Sauerstoffgehalts von Mess- und Vergleichsgas.
Der Mikroströmungsfühler besteht aus zwei Nickelgittern, die auf etwa 120 °C aufgeheizt
sind. Diese bilden zusammen mit zwei Ergänzungswiderständen eine Wheatstone-Brücke.
Die pulsierende Strömung führt zu einer Widerstandsänderung der Ni-Gitter. Daraus
resultiert eine Brückenverstimmung, die von der Sauerstoffkonzentration des Messgases
abhängig ist.
Da der Mikroströmungsfühler im Vergleichsgasstrom angeordnet ist, wird die Messung nicht
von der Wärmeleitfähigkeit, der spezifischen Wärme oder der inneren Reibung des
Messgases beeinflusst. Außerdem wird hierdurch ein guter Korrosionsschutz erzielt, da der
Mikroströmungsfühler nicht der direkten Einwirkung des Messgases ausgesetzt ist.
Ein Magnetfeld mit wechselnder Flussstärke (8) verhindert, dass die Grundströmung vom
Mikroströmungsfühler erfasst wird, so dass die Messung unabhängig von der
Messkammerlage und daher auch von der Gebrauchslage des Gasanalysators erfolgt.
Die direkt beströmte Messkammer hat ein kleines Volumen, und der Mikroströmungsfühler
ist verzögerungsarm. So ergibt sich für den OXYMAT 61 eine sehr kurze Ansprechzeit.
16
1
2
3
4
5
Δ
P
6
7
8
9
O
2
O
2
O
2
O
2
O
2
Vergleichsgasweg
Drosseln
Vergleichsgaskanäle
Mikroströmungsfühler für Messsignal
Messgaseingang
Messkammer
Paramagnetischer Messeffekt
Elektromagnet mit wechselnder Flussstärke
Mess- und Vergleichsgasausgang
Betriebsanleitung, 11/2011, A5E00123066-02
, O
oder Luft), das andere das
2
2
OXYMAT 61
Werbung
Inhaltsverzeichnis
