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Druck-, Unterdruck-, Differenzdruck-oder Vakuummesser mit U-Rohr.
Es sind Differenzdruekmesser mit magnetischem Mitnehmer bekannt, die einen kreisringförmigen U-Rohrkörper benutzen, der bis zur Hälfte mit Messflüssigkeit gefüllt ist. Auf den beiden Flüssigkeits- spiegeln befindet sich je ein magnetischer Körper, die zwei ausserhalb des Rohres an einem Doppelhebel angebrachte Magnete mitnehmen. Diese bekannten Einrichtungen haben den Nachteil, dass der magnetische
Schwimmer in der einen Rohrhälfte ebensoviel steigt, wie er in der anderen fällt, d. h. es müssen beide Rohrhälften gleiche lichte Weite haben. Dadurch aber ist der Messbereich beschränkt, und es kann nicht das Messgerät selbst für mehrere Druck- oder Differenzdruckmessbereiche eingerichtet werden.
Der Erfindungsgegenstand vermeidet die genannten Nachteile dadurch, dass von einem U-Rohr nur der eine Schenkel als Teil eines Ringes ausgebildet ist, und in ihm ein Schwimmer auf der Messflüssigkeit schwimmt, der einen um den Ringmittelpunkt drehbaren, ausserhalb des Rohres liegenden Magneten mitnimmt. Der andere Schenkel des U-Rohres ist nicht an die Ringform gebunden und kann infolgedessen so ausgebildet werden, dass er verschiedenen Bedingungen hinsichtlich der Messbereiche in vorteil- hafter Weise entspricht.
Wenn die Notwendigkeit vorhanden ist, dass das Gerät grössere Kräfte überwinden soll, z. B. um mit Hilfe eines Fernsenders ein grösseres Fernmessgerät zu betätigen, so kann es sich als vorteilhaft erweisen, um den magnetischen Schlupf möglichst gering zu machen, mehrere gebogene Rohre nebeneinander zu legen und parallel zu schalten. In allen diesen Rohren sitzen Schwimmer, welche die aussen sie umgreifenden Magnete mitnehmen, die wieder auf eine gemeinsame Achse wirken.
Oft erweist es sich als vorteilhaft, ein Gerät für verschiedene Messbereiche zu benutzen. Dies wird dadurch möglich, dass man den nicht zur Übertragung dienenden Schenkel des U-Rohres auswechselbar macht, z. B. dadurch, dass man diesen Schenkel abnimmt und durch einen andern ersetzt. Noch zweckmässiger ist es, dass man ihn aus mehreren verschieden bemessenen Steiggefässen herstellt. Es wird jeweils das dem gewünschten Messbereich entsprechende Steiggefäss eingeschaltet, während die andern zwar unter Druck, aber nur in Reserve gehalten werden.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Nach Fig. 1 ist ein Schenkel a des mit Quecksilber oder einer andern Messflüssigkeit gefüllten U-Rohres als Teil eines Kreisringes ausgebildet. Der andere Schenkel besteht aus einem Steiggefäss b und einem zweckmässig dünnem Rohr c, das b mit a verbindet. Das Steiggefäss kann je nach dem gewünschten Messbereich erheblich andere Querschnitte haben als der Schenkel a. Die oberen Öffnungen d des Rohres a und e des Steiggefässes bzw. eine dieser Öffnungen dienen zum Anschluss der zu prüfenden Druck-oder Zugleitungen. Für Verwendung als Barometer kann das Rohr a oder b auch geschlossen sein.
Das Rohr a besteht vorteilhaft aus einem Metall, das weder vom Quecksilber angegriffen wird, noch eine nennenswerte magnetische Schirmwirkung, noch eine magnetische Nachwirkung hat, z. B. Monelmetall oder VA-Stahl oder Duraluminium der Gruppe 681. Auf dem Quecksilberspiegel des Rohres a schwimmt ein rollender Schwimmer, vorzugsweise eine Kugel f, ein zylindrischer Schwimmer (Fig. 2) oder ein garnrollenartiger Schwimmer (Fig. 3). Zum Sehutze gegen Korrosion können diese Schwimmer mit einem Oberflächenschutz versehen, z. B. vernickelt, verchromt oder emailliert sein.
Wenn die Quecksilber- oberfläche im Rohr a gemäss dem zu prüfenden Druck, Zug oder Differenzdruck fällt oder steigt, nimmt
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der Schwimmer 1 einen das Rohr a ohne Berührung umgreifenden Magneten mit, der an einem um den Krümmungsmittelpunkt des Rohres a drehbar gelagerten Arm i mit einem Gegengewicht k befestigt ist.
Dessen Bewegung wird in bekannter Weise je nach Bedarf auf ein Zeiger-, Schreib-oder Zählwerk oder auf eine Fernsendereinrichtung übertragen.
In dem Steiggefäss b ist nach Fig. 1 ein Ventilschwimmer I vorgesehen, der verhindert, dass bei
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Durch die Wahl der Form und Abmessungen des Steiggefässes kann der Messbereich und der Teilungverlauf den gegebenen Messverhältnissen angepasst werden. Durch Austausch mehrerer verschiedener Steiggefässe kann man das Gerät für verschiedene Messbereiche verwenden.
Der Magnet kann entweder als Dauermagnet oder, um stärkere Wirkung zu erzielen, auch als Elektromagnet ausgebildet sein.
Nach Fig. 4 sind zur Vergrösserung der magnetischen Kräfte mehrere je als Teil eines Ringes gebogene Rohre al, a2, aa parallel geschaltet. In jedem der Rohre schwimmt auf dem Quecksilber ein rollender Weicheisenschwimmer/i,/s,/g. Die die Rohre umgreifenden Magnete sind auf einer gemeinsamen Achse h gelagert. Sie werden, entsprechend dem Fallen und Steigen des Quecksilbers (oder einer sonstigen Sperrflüssigkeit), in den Rohren von den Schwimmern gemeinsam mitgenommen. Statt mehrerer Magnete kann auch ein Magnet mit Folgepolen verwendet werden.
Es ist auch denkbar, statt dieser sich in ihrer Wirkung addierenden Rohre einen breiten gebogenen Kasten zu verwenden, in dem ein langer rollender Eisenstab als Schwimmer sich befindet, der einen aussen angreifenden Magneten mitnimmt. Ferner können auch die Schwimmer als Magnete ausgebildet werden, während die äusseren mitgenommenen Körper aus Eisen bestehen. Schliesslich können aber auch sowohl die Schwimmer, wie auch die Eisenkörper Magnete sein.
Gemäss Fig. 5 sind die oberen Enden der Steiggefässe miteinander verbunden, während die unteren Teile je mit einem Hahn oder Ventil versehen sind, um eine Abschaltung vom bogenförmigen Rohr zu ermöglichen. Im Betrieb ist das bogenförmige Rohr, das den Schwimmer und den Magneten trägt, je nach dem in Betracht kommenden Messbereich stets nur mit einem der Steiggefässe verbunden. Auf einen andern Messbereich wird umgeschaltet, indem man den Differenzdruckmesser abstellt, ihn auf Null gehen lässt, das bisher verwendete Steiggefäss abschaltet und das gewünschte neue Steiggefäss einschaltet. Es ist daher notwendig, wie es auch aus der Abbildung hervorgeht, dass alle Steiggefässe unter Druck stehen, jedoch nur eins dem Differenzdruck ausgesetzt ist.
Man wird praktisch stets nur ein Steiggefäss mit dem bogenförmigen Rohr kommunizieren lassen, obwohl es auch denkbar ist, mehrere Steiggefässe gleichzeitig arbeiten zu lassen. Dadurch addiert sich der Querschnitt der Steigrohre und es entsteht ein weiterer Messbereich.
Bei Verwendung der beschriebenen Geräte für Mengenmesser sind, da bekanntlich bei Staurandmessungen die Mengen der Wurzel aus dem Differenzdruck folgen, die Kräfte in der Nullgegend ausserordentlich gering. Um einen sicheren Nullpunkt zu bekommen, erweist es sich als vorteilhaft, in die Nullgegend des Gerätes ein fremdmagnetisches Feld zu bringen, in der Form, dass in der Nullgegend auf das unmagnetische Rohr ein kleiner Eisenkörper 1n (Fig. 6) gesetzt wird. Wird der Magnet von dem zurückgehenden Schwimmer in die Nullgegend gebracht, so wirkt, wenn er in die Nähe des aufgesetzten Eisenkörpers kommt, von dessen magnetischem Feld auf ihn eine zusätzliche Kraft, die die zurückgehende Kugel unterstützt, den Magneten in die Nullage zu bringen.
Diese Anordnung erweist sich besonders dann als vorteilhaft, wenn der Kurventrieb der zur Radizierung des Differenzdruekes dient, so angeordnet ist, dass der Zeiger mittels äusserer Kräfte (Feder oder Gewicht) der Kurvenscheibe folgt, während beim
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Druck-, Unterdruck-, Differenzdruek-oder Vakuummesser mit U-Rohr, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Schenkel des U-Rohres als Teil eines Kreisringes ausgebildet ist und einen Eisenschwimmer enthält, der einen um den Ringmittelpunkt drehbar gelagerten und das unmagnetisehe Rohr umgreifenden
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Steigrohr von dem gewünschten Messbereich entsprechendem Querschnitt ausgebildet ist.