Dampfradioforum

Hallo,

dies ist mein erster Beitrag in diesem Forum. Ich bitte um Nachsicht, falls ich die Frage in das falsche Unterforum eingeordnet haben sollte oder sonst etwas falsch gemacht habe.

Ich habe die angehängte Schaltung aufgebaut und weiss nicht, ob sie korrekt funktioniert (es handelt sich bei dem Gerät um einen HF-Titrator, ein Instrument, welches in der analytischen Chemie zwischen etwa 1930-60 beliebt war. Die Technik ist seitdem allerdings in Vergessenheit geraten. Da ich keinerlei Erfahrung damit habe und einfach neugierig war, wollte ich das selbst ausprobieren und habe ein solches Instrument nach diesem Schaltplan aus dem Jahr 1959 aufgebaut).

Das Netzteil habe ich in einem getrennten Gehäuse untergebracht, nur um dieses geht es hier, genauer um die Glimmstabilisatoren V2 und V3 (Typ 85A2). Ich habe aufgrund der an den Stabilisatoren gemessenen Spannungen den Eindruck, dass hier etwas nicht richtig funktioniert.

Laut Anleitung (die sehr knapp gehalten ist), soll mittels R12 (20 kOhm Poti) der Strom durch die beiden 85A2 so eingeregelt werden, dass er unter 10 mA liegt.
Wenn ich das richtig verstehe, liegt die Zündpannung des Glimmstabis bei 125 V und die Brennspannung sollte dann auf 85 V absinken.
Ist es richtig, dass bei der hier vorliegenden Serienschaltung dann eine Spannung von 2x85=170 V zwischen der Anode des ersten und Kathode des zweiten Stabilisators anliegen sollte ?

Im unbelasteten Zustand habe ich am Eingang von R12 (Ausgang der Drossel L4) 467 V anliegen, an der Anode V2 432 V und an der Anode V3 316 V (jeweils gegen Masse gemessen). Der Strom beträgt dann ca 270 µA. Unter Belastung sinken diese Werte auf 381 V, 251 V und 148 V, der Stom liegt dann bei ca 2 mA. Ich hätte erwartet, dass die Spannungen an beiden Glimmstabilisatoren (im Betrieb 103 V und 148 V ) gleich sind und doch sehr viel näher an 85 V liegen sollten.

Für jeden Hinweis wäre ich sehr dankbar !
LG

Hallo "Unda Maris",

die von dir gemessenen Spannungen sehen wirklich sehr merkwürdig aus. Es scheint fast so, als hättest du -mit den Bauteilen V1, V2, R12 und C9- einen Kippgenerator (Sägezanhngenerator) gebaut. In der Form, dass sich C9 über R12 bis zur Zündspannung auflädt und sich dann C9 über die Glimmstrecken soweit entlädt, bis diese erlöschen - dieser Vorgang wiederholt sich dann periodisch.

Um die Stabilisationswirkung zu testen könntest du zunächst nur die beiden Stabilisatoren über R12 betreiben und einen Strom von <10mA, sagen wir mal 8mA einstellen. Jetzt sollte an den Röhren je ca. 85V anstehen - über beide Röhren dann etwa 170V. Wenn du jetzt im nächsten Schritt C9 hizufügst sollte die Spannung weiterhin unverändert bleiben.

Im nächsten Schritt wäre jetzt die übrige Schaltung anzuschließen, deren Stromaufnahme deutlich <8mA sein sollte - dann müßte die Anordnung korrekt arbeiten. Ich vermute einmal, dass die Röhren V4a und V4b in Summe nicht wesentlich mehr als 2mA konsumieren. Und ich schätze, dass es sich bei dem Anzeigeinstrument um ein 100µA-Meter handelt. Leider kann man ohne Werteangaben keine exakten Aussagen machen. Dazu wäre es hilfreich die Röhrentypen und die Widerstandswerte zu kennen - (übrigens, ich hasse Schaltungen ohne Werteangaben, das ist wie trockenes Brot ohne jeglichen Belag - guten Appetit!).

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...und glüht auch die Anode rot, ist die Röhre noch nicht tot.

Mit freundlichen Grüßen, Peter R.

Hallo Peter,

vielen Dank zunächst für die hilfreiche Antwort.
Die Teileliste habe ich hier angehängt.

Ich habe nun versucht, bei unbelastetem Netzteil den R12 soweit zu verkleinern bis ein Strom von 8 mA fliesst. Daraufhin ist R12 ...verbrannt... 8mA durch ca 20 kOhm macht ja mehr als 1 Watt. Da hätte ich wohl ein Poti höherer Leistung einbauen müssen...

Ich seh' mal nach, ob ich noch was Passendes im Fundus hab...

LG

Hallo "Unda Maris" (irgendwie kein zungengängiger Name),

meine Antwort von gestern war ein wenig zu schnell "aus der Hüfte geschossen". Denn, selbst bei dem max. Wert von R12 (=20K) kann die beschriebene Kippschwingung nicht auftreten. Begründung folgt gleich...
Dazu ein Bildchen aus welchem die Verhältnisse um die Stabilisierungsschaltung hervorgehen sollten. Da die Stabi-Röhren einen max. Strom von 10mA vertragen, sollte man Istab mit ca. 8mA ansetzen. Damit erreicht man eine gute Stabilisierungsrate und hat noch ausreichende Reserve im Falle von Überspannungen. Du kannst die Stabi-Röhren zum Test ruhig alleine mit dem >=7Watt 20K-Vorwiderstand betreiben - die 14,8mA verkraften sie kurzzeitig problemlos. Die Funktion einer Stabi-Röhre erkennt man am lila Leuchten im Inneren. Für R12 brauchst du nicht unbedingt einen "Variable Resistor" zu verwenden - wenn es notwendig sein sollte den Stabi-Strom zu erhöhen kannst du zu dem 20K-Hochlastwiderstand zur Anpassung enstsprechede Widerstände mit geringer Verlustleistung parallel schalten.

Nebenbei hängt in dem gezeigten SB das Gitter von V4b in der Luft - das darf nicht sein. Das Gitter muss auf ein definiertes Potential gelegt werden. In diesem Fall vermute ich, dass es an GND liegen sollte.

Zudem werde ich aus deinen Angaben nicht so richtig schlau. Was verstehst du unter 'mit Last bzw. ohne Last'? Dies alles kommt mir etwas schleierhaft vor.

Zitat deines Textteiles: 'Im unbelasteten Zustand habe ich am Eingang von R12 (Ausgang der Drossel L4) 467 V anliegen, an der Anode V2 432 V und an der Anode V3 316 V (jeweils gegen Masse gemessen). Der Strom beträgt dann ca 270 µA. Unter Belastung sinken diese Werte auf 381 V, 251 V und 148 V, der Stom liegt dann bei ca 2 mA. Ich hätte erwartet, dass die Spannungen an beiden Glimmstabilisatoren (im Betrieb 103 V und 148 V ) gleich sind und doch sehr viel näher an 85 V liegen sollten.' - Ja, die Spannung sollte ca.85V pro Stabi betragen.

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...und glüht auch die Anode rot, ist die Röhre noch nicht tot.

Mit freundlichen Grüßen, Peter R.

Hallo,

vielen Dank dafür, dass Du dich so eingehend damit beschäftigt hast.
Das mit dem Gitter von V4b leuchtet mir ein, ich werde es auf Masse legen.

Mit "unbelastet" meinte ich, dass ich das Netzgerät vom Rest der Schaltung getrennt betrieben habe, d.h. ohne Verbindungen von R12 zu R1 und R8/R9.

LG
Marc

Nun, ich habe R12 ersetzt. Einen Strom vom 8 mA durch die Glimmstabis erreiche ich allerdings nicht, selbst bei R12=0 Ohm sind nur knapp über 4 mA möglich. Die Glimmstabis haben zwar aufgeleuchtet, aber nach ca 30 s war Schluss...Kein Strom mehr. Die Glimmstabis sind wohl hinüber. Was geht bloss hier vor ???

Nachtrag : Anode und Kathode systematisch verwechselt...

Auf ein Neues...

Hallo Marc,

ohne den Vorwiderstand R12 solltest du die Glimmröhren keinesfalls betreiben!! -- Bei meinen Überlegungen habe ich die von dir angegebene Spannung von 467V als "Referenzgröße" angenommen. Wenn du also die beiden in Reihe geschalteten Glimmstabilisatoren an dieser Spannung mit z.B. 20K-Ohm Vorwiderstand betreibst, sollte am Verbindungspunkt: Glimmröhren - 20K in jedem Fall eine Spannung in der Größenordnung von 170V messbar und ein Leuchten der Röhren erkennbar sein.

Nach deinen, im ersten post, angebenen Spannungen könnte es sein, dass beide Glimmröhren bereits weitgehend "leblos" waren.

Ich denke, du hast die Daten und Anschlussbelegung der 85A2 bereits im Internet gefunden. Trotzdem füge ich hier noch ein weiter abgemagertes Bild der Stabilisierungsschaltung incl. Sockelbeschaltung und Daten der Stabiröhren an.


Nachsatz: Ich habe versucht nähere Informationen über die HF Titration zu finden. Diese sind nur sehr spärlich vorhanden und bei wirklich weitergehenden Infos wollen die Jungens gleich Dollars sehen. Selbst eine Studie des Landes NRW -welche sicherlich von unseren Steuergeldern finanziert wurde- steht nicht kostenlos zur Verfügung - (die Rechte wurden wohl an den Springer Verlag verhökert). Trotzdem konnte ich aus den meist zurückhaltenden Infos verschiedener Quellen einige Verfahren erahnen. Sie basieren hauptsächlich auf Änderungen der Dielektrizitätskonstante der Probe im -ich nenne es mal- Messzylinder dessen Kapazität die Frequenz eines L-C HF-Generators beeinflusst. Wegen der nur geringen F-Änderungen durch Veränderungen des Messgutes wird die Frequenz des Messoszillators (bei manchen Geräten) mit der eines Referenzoszillators nach dem Schwebungsverfahren verglichen.
Bei deinem Gerät wird wohl ein anderer Effekt ausgenutzt. Nach meinem Dafürhalten wird hier an einen quarzstabilen 2MHz-Oszillator, mittels eines Röhrenvoltmeters, der Schwingstrom in Form der über dem Gitterableitwiderstand abfallenden Spannung gemesssen. Daher könnte es auch sein, dass das offene Gitter von V4b mit dem Knotenpunkt von R3/R4 verbunden werden muss. Der an den Oszillator angekoppelte Messkreis entzieht dem Oszillator je nach Abstimmung mehr oder weniger Energie, wodurch sich auch der Schwingstrom ändert. Diese Änderung kann man dann am Messinstrument ablesen.
Hast du denn zu diesem Gerät und dem Messverfahren eine nähere allgemein verständliche Beschreibung? Gibt es dazu eine Bedienungsanleitung?

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...und glüht auch die Anode rot, ist die Röhre noch nicht tot.

Mit freundlichen Grüßen, Peter R.

Falls Bedarf an funktionsfähigen Stabiröhren 85A2 besteht: ich hätte noch einige, von Valvo, ungebraucht, aus altem Lagerbestand.

Lutz

@Lutz

herzlichen Dank. Ich habe heute früh gleich Nachschub bestellt.

@Peter


Die direkte Messung der Dielektrizitätskonstante ist in der Tat eine Möglichkeit (als "Dekametrie" bezeichnet). Es kann die Messzelle (je nach Ausführung) als Kapazität oder Induktivität betrachtet werden, deren Wechselstromwiderstand man dann ermittelt (über Blind- und/oder Wirkkomponenten des Stroms bei Spannungskonstanz bspw).
Diese Technik ist, wie gesagt, seit Mitte der 60'er in der Chemie obsolet. Ich war neugierig und wollte ergründen, warum es so gekommen ist, da in der damaligen Literatur dieses Verfahren als sehr vielversprechend angepriesen wurde. Es gab überhaupt nur 2 kommerzielle HF Titratoren am Markt - danach nichts mehr.
Das Buch schlechthin zum Thema stammt auch aus Deutschland : "Hochfrequenztitration" von Kurt Cruse und Reinhard Huber, Verlag Chemie, Weinheim, 1957. Das gibt es aber nur noch (mit etwas Glück) antiquarisch oder eben in Uni-Bibliotheken. Weiter : "Oscillometry and Conductometry" von E. Pungor, bei Pergamon, Oxford (1965). Den Verlag gibt es nicht mehr, aber man bekommt das Buch (wie alle dieser Reihe) bei amazon als "Print on demand".
Die Schaltung, an der ich mich versuche, stammt von Kyte & Vogel, Analyst (1959) 84, 647-654.
In den amerikanischen Fachzeitschriften (Anal. Chem. oder JACS) aus dieser Zeit sind unzählige Schaltungen und Anwendungsmöglichkeiten beschrieben.

Ich empfehle das genannte Buch vun Kurt Cruse. Bei Interesse könnte ich es Dir einscannen.

EDIT Eine Bedienungsanleitung für das Instrument hier habe ich natürlich - der grösste Teil des Analyst-Artikel (s.o.) handelt ja davon.

[b]Lieber Peter (sagnix)
[/b]
Du kümmerst dich zwar um fast alles, aber einen Schwachpunkt /Fehler sahst Du noch nicht.
Zwei Glimmstecken in Serie können nur durch Zufall zünden, nämlich dann, wenn beide ionisieren.
Das ich ein Zufallsgenerator. Dem unteren (an Masse liegend) muss ein Widerstand (z.B. 47Kohm) parallel geschaltet sein, damit zuerst der obere und danach der untere sauber zündet.
Dein Freund Johann (hans)

Lieber Hans,

vielen Dank für Deinen Hinweis. Ich denke diesen kann der Threadersteller gleich in seinen weiteren Schaltungsaufbau einfließen lassen.

Ich freue mich wieder etwas von Dir zu hören. Dein wachsames Auge ist immer noch scharf und Deine hervorragenden Kenntnisse stets präsent.

Herzliche Grüße, Peter.

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...und glüht auch die Anode rot, ist die Röhre noch nicht tot.

Mit freundlichen Grüßen, Peter R.

Vielen Dank für den Hinweis !

LG
marc

Moin,
und noch ein Hinweis: Glimmstrecken sollte man keine groesseren Kondensatoren parallelschalten, sonst erhaelt man einen Saegezahnoszillator. Hier ist C9 mit 100n Wahrscheinlich schon an der Grenze, man muesste es nachrechnen. Der Kondensator darf nur so gross sein, dass er das Rauschen der Glimmentladung daempft, nicht mehr.

Ein groesserer Kondensator ist nur erlaubt, wenn man einen Oszillator haben will ;.), seine Groesse haengt auch vom Vorwiderstand der Glimmroehre ab (RC-Zeitkonstante).

73
Peter

Ja, Danke für den Hinweis. Ich glaube Peter ("glaubnix") hatte das in seiner ersten Antwort bereits erwähnt...
Ich bin beeindruckt von der Fachkenntnis und Hilfsbereitsschaft der Mitglieder hier. Gutes Forum, wirklich top !

Hallo

auch mit neuen Stabiröhren scheint es noch nicht zu klappen : die obere zündet sofort, die untere (direkt an Masse liegend) nicht. An der Anode der oberen liegen 435 V, an ihrer Kathode 351 V (Differenz 84 V). Ein Verstellen von R12 zu kleineren Werten führt auch nicht zur Zündung der zweiten Röhre. Eine defekte Röhre würde ich ausschliessen, ich habe es mit mehreren fabrikneuen Exemplaren im unteren Sockel versucht.

Den von Hans vorgeschlagenen Parallelwiderstand habe ich auch eingebaut.

Hat vielleicht jemand eine Erklärung ?


LG
Marc