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DAS MESSVERFAHREN
Sauerstoff ist ein Gas mit ausgeprägten paramagnetischen Eigenschaften. Die Moleküle des Sau-
erstoffs werden stärker als die der meisten anderen Gase durch ein Magnetfeld beeinflusst.
Das im Folgenden vorgestellte Messverfahren macht sich diese Eigenschaften des Sauerstoffs zu
Nutzen. Der große Vorteil des paramagnetischen Messprinzips liegt in der stark reduzierten Quer-
empfindlichkeit der Messung gegenüber anderen Komponenten im Messgas.
Abbildung 4 zeigt das Schema der Messzelle, sowie das optische System, zur Detektion der Han-
telbewegung.
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Abbildung 4
Die Messzelle besteht aus zwei mit Stickstoff gefüllten Hohlkugeln , die über einen Steg zur
Hantel geformt sind. Im Rotationsmittelpunkt der Hantel befindet sich ein kleiner Spiegel . Die
Hantel umgibt eine Drahtschleife, die für das Kompensationsverfahren benötigt wird. Oben ge-
nanntes System wird mit einem Platinspannband rotationssymetrisch in einem Glasrohr fixiert
und mit zwei Polstücken verschraubt.
Zwei Permanentmagnete erzeugen ein inhomogenes Magnetfeld. Strömt Sauerstoff ein, so werden
die Sauerstoffmoleküle in das Magnetfeld gezogen. Es kommt zu einer Verdichtung der Feldlinien
an den keilförmig ausgebildeten Polstücken . Die mit Stickstoff gefüllten dia-magnetischen Hohl-
kugeln werden aus dem Magnetfeld gedrängt. Hierdurch entsteht eine Drehbewegung der Hantel.
Die Drehbewegung wird mittels eines optischen Systems, bestehend aus Spiegel , Projektions-
LED und Fotozelle detektiert.
Wird die Hantel aus dem Magnetfeld gedrängt, ändert sich unmittelbar die Spannung der Fotozelle.
Die Messverstärker und erzeugen einen entsprechenden Strom, der über die Drahtschleife
an der Hantel ein elektromagnetisches Gegenmoment erzeugt. Das Gegenmoment stellt die Hantel
in ihre Nulllage zurück.
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Schema der Messzelle und optische Signalverarbeitung
GAS EIN
GAS AUS
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PMA20 | 1.00.01
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