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Ständige Ermittlung der Feuchtigkeit von Papierstoff-Bahnen Vortrag von Ingenieur Otto Nordström, Sundwall, Schweden Trockener Papierstoff leitet den elektrischen Strom nicht, feuchter dagegen leitet ihn. Das Wasser im Stoff, richtiger gesagt die im Wasser befindlichen Salze und Säuren, sind die Leiter des Stromes. Enthielte dies Wasser stets dieselbe Menge leitender Salze und Säuren, und hätte es stets die gleiche Temperatur, so hätte es stets das gleiche Leitungsvermögen. Wenn eine Oberfläche von Stoff dieselbe Feuchtigkeit enthielte, so würde, wenn man einen elektrischen Strom mit beständiger Spannung mittels Kontakte durch den Stoff leitete, eine elektrische Meßvorrichtung immer denselben Ausschlag geben. In Wirklichkeit wechselt der Salz- und Säuregehalt des Wassers im Stoff bedeutend, am meisten in Fabriken, die am Meere in der Nähe einer Flußmündung liegen. In der Sulfitzellstoffabrik von Skönviks Aktiebolag zu Ortviken bei Sundsvali schwankte z. B. der Salzgehalt des Wassers zwischen 1 und 70 deutschen Härte graden. 1° wurde nur einmal, im Februar-März 1912, festgestellt; aber in jedem Winter pflegt der Salzgehalt auf ungefähr 5 Härte grade zu sinken. In etwa gleichem Verhältnis wechselt das Leitungs vermögen des Wassers, und so wird der Ausschlag der oben an deutungsweise beschriebenen Meßvorrichtung, wenn der Salzgehalt des Wassers im Stoff 70° beträgt, ungefähr 14 mal größer als bei nur 5° Salzgehalt, auch wenn der Stoff in beiden Fällen denselben Wassergehalt besitzt. Um den Feuchtigkeitsgehalt im Stoff unabhängig vom Salz gehalt auf einer elektrischen Meßvorrichtung ablesen zu können, benutzt Nordström eine weiter unten beschriebene Ausgleichs vorrichtung. In Fabriken mit Süsswasser wird der Stoff nicht immer gleich gründlich gewaschen, so daß mehr oder weniger Säure oder Lauge darin zurückbleibt, auch bleibt der Salzgehalt des Wassers nicht das Jahr hindurch gleich. Also ist auch hier die Ausgleichs vorrichtung nötig. Die Temperatur des Wassers im Stoff auf einem Trocken zylinder ist beständig, wenn der Zylinder an der Stelle, wo die Messungen stattfinden, vor Zugluft bewahrt wird. Bild 1 gibt eine Skizze des Feuchtigkeitsmessers mit einem Kontakt, der Glasröhre und dem Kontakt zur Ausgleichsvorrichtung in natürlicher Größe. A ist die Stromquelle, B und B1 zwei beständige und gleich große Widerstände, m und m 1 zwei veränderliche, aber untereinander gleich große Widerstände. K bezeichnet die Kontakte, C die Stoffbahn, D den Trockenzylinder, E die Meßvorrichtung, v die Ausgleichsvorrichtung. Diese bestellt aus einer Glasröhre v, durch welche das Wasser von der Naßpartie, z. B. von der letzten Presse, rinnen kann. Durch das obere Ende der Röhre ist ein Kontakt eingeführt, der nach jedem beliebigen Punkt der Röhre verlegt werden kann, d. h. man kann nach Belieben die Länge der Wassersäule, durch welche der Strom gehen soll, vermindern oder vermehren. Das untere Ende der Glasröhre ist durch ein Metall rohr mit der Erde verbunden. Die Vorrichtung beruht auf dem Grundsatz von Wheatstones Brücke. Wenn die Summe der Widerstände B m und des Wasser widerstandes in v gleich ist der Summe der Widerstände B1 m1 und des Widerstandes im Stoff, so geht kein Strom durch die Meßvorrichtung. Ein Teil des Stromes geht dann durch die beiden gleichen Wider stände B und B1 und zurück zur Stromquelle A, ein anderer Teil geht durch den Widerstand m, den Wasserwiderstand in v, die Erde, den Widerstand in C, den Widerstand m 1 und zur Stromquelle A zurück. Die Meßvorrichtung wird so eingestellt, d. h. der Kontakt zur Ausgleichsvorrichtung so verlegt, daß dies eintrifft, d. h. daß kein Strom durch die Meßvorrichtung geht, wenn der Stoff den Wasserprozentsatz hat, den man einhalten will, gewöhnlich 10 v. H. Ist die Meßdose hierfür eingestellt, und der Stoff wird feuchter, so daß er z. B. 12 v. H. Wasser enthält, so verringert sich der Widerstand im Stoff, die Summe der Widerstände auf dieser Seite der Vorrichtung wird also kleiner als die auf der andern Seite, und so geht ein Teil des Stroms in der Pfeilrichtung durch die Meßdose, und deren Zeiger schlägt nach einer bestimmten Seite aus. Wird der Stoff zu trocken, enthält er z. B. nur 8 v. H. Wasser, so wird umgekehrt der Widerstand im Stoff größer als bei 10 v. H. Wasser gehalt, und die Summe der Widerstände auf dieser Seite wird größer als die auf der andern Seite der Meßvorrichtung. Ein Strom geht auch in diesem Falle durch die Vorrichtung, aber in entgegen gesetzter Richtung, der Ausschlag geschieht mithin nach der ent gegengesetzten Seite. Aendert sich das Leitungsvermögen des Wassers in der Stoff bahn, so ändert sich gleichzeitig und in gleichem Grade das Leitungs vermögen im Wasser, das durch Rohr v fließt, die Vorrichtung zeigt also Null. Jeder Apparat erfordert eine besondere Stromquelle, am besten ist ein kleiner Dynamo mit regelbarer Spannung, deren Reglung am einfachsten durch einen Nebenanschluß-Widerstand besorgt wird, d. h. durch einen Widerstand, der parallel zu einem anderen Bild 2 Widerstand in die Stoffbahn eingeschaltet ist. In Bild 2 ist der Dynamo A vom Motor E m angetrieben. Durch Stellen des Neben anschluß-Widerstandes 8 erhält man 12 verschiedene Spannungen. Die Widerstände B und B 1 dienen dazu, den Nullpunkt für Anschluß des einen Kontakts der Meßvorrichtung zu erhalten. In der 4- Leitung kommen wir zunächst zu dem einen stellbaren Wider stand m, dann zu einem Stromsteller für 3 Wege, mit dem der Strom unterbrochen, direkt an die Erde gekuppelt oder an die Meß vorrichtung J gekuppelt werden kann, von wo er durch v und dann in die Erde geht. Die Vorrichtung J ist ein gewöhnlicher Milli amperemeter mit dem Meßgebiet ± 1,5 Milliampere. Er zeigt direkt den Strom an, der durch das Wasser in der Ausgleichs vorrichtung v geht, und wir halten durch Spannungs- und Wider standsreglung diesen Ausschlag möglichst konstant, damit der Messer immer gleich empfindlich ist. Aus der Erde geht der Strom zum Trockenzylinder D, durch den Stoff C zu den Kontakten K- Von diesen läuft der Strom wieder zu einem Dreiwege-Stromsteller, mittels dessen man ihn auch unterbrechen oder direkt von der Erde, an dem Stoff und den Kontakten vorbei, leiten kann. Mit dem Stromunterbrecher T können wir einen Ausgleichswiderstand M K ein- oder ausschalten, dann folgt der zweite stellbare Widerstand m 1 , von wo der Strom unmittelbar zum Dynamo zurückkehrt. Endlich sind zwischen dem Nullpunkt zwischen den Wider ständen B und B1 und der Erde die Feuchtigkeitsmesser selbst eingeschaltet. Diese bestehen aus einem gewöhnlichen Milliampere meter E, jedoch von größerem Typ als der obige J, und einem registrierenden Milliamperemeter El, der den Ausschlag jede zweite Minute auf einem Papierstreifen, der alle 24 Stunden erneuert wird, aufzeichnet. Die Kontakte, welche den Stoff hinzulassen, sind, wie aus Bildern 3 und 4 ersichtlich, auf einem Trockenzylinder angebracht und, damit die Anlegefläche immer gleich groß bleibt, mit Gewichten belastet. Die Kontakte bekämen sonst bei weichem Stoff größere Anlegefläche als bei hartem, da die Rolle im ersteren Falle mehr in den Stoff eindringt als im letzteren. Ferner wirkt die Platz wahl für die Kontakte sehr stark ein.
