Anordnung zur Messung der lokalen elektrischen Leitfähigkeit in Fluiden

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Messung der Leitfähigkeitsverteilung in Flüssigkeiten bzw. mehrphasigen Medien mit beliebiger Strömungsrichtung insbesondere für den Einsatz in der Verfahrens- und Kraftwerkstechnik, wobei die elektrische Leitfähigkeit vorwiegend als Maß für weitere physikalische oder chemische Eigenschaften (z. B. volumetrischer Gasanteil, Konzentration, Stoffart, usw.) der Flüssigkeit oder als Indikator für die Phasenverteilung über den Meßquerschnitt eines Mehrphasenmediums dient.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Einfluß von leitfähigen Ablagerungen, die zu einer elektrischen Verbindung von Meß- und Bezugselektrode auch im Falle des Vorliegens der Gas- bzw. Dampfphase führen, bei der Messung von Leitfähigkeiten in Fluiden mittels Nadelsonden auszuschalten.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß zwischen Meß- und Bezugselektrode mindestens eine Sperrelektrode angeordnet wird, die nahezu auf dem gleichen Spannungspotential gehalten wird, wie die Meßelektrode. Die Sonde ist konstruktiv so gestaltet, daß eventuelle leitfähige Ablagerungen im Gebiet zwischen der Meß- und der Bezugselektrode in jedem Fall im elektrischen Kontakt zur Sperrelektrode stehen. Dadurch erfolgt mit Sicherheit eine Unterbindung des Fehlersstromflusses zwischen Meß- und Bezugselektrode. Dieser Effekt ist mit eventuellen konstruktiven Maßnahmen zur Verhinderung der Ausbildung einer geschlossenen leitfähigen Ablagerung nicht erreichbar.
Die Potentialdifferenz zwischen Meß- und Sperrelektrode muß so klein sein, daß der Strom zwischen beiden Elektroden zu vernachlässigen ist und damit die leitfähige Ablagerung, d.h. im Fall der Zweiphasenströmung ein Flüssigkeitsfilm, zwischen beiden Elektroden keinen Einfluß mehr auf das Meßergebnis besitzt. Dadurch wird die Meßgenauigkeit erhöht. Im Fall einer Zweiphasenströmung wird ein zuverlässiger Nachweis der an der Sonde vorliegenden Phase gewährleistet.