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Gerät zur Bestimmung der Geschwindigkeit von strömenden Fliissigkeiten, Dämpfen oder Gasen sowie von Wasser-und Luftfahrzeugen.
Das Messgerät gemäss der Erfindung hat den Zweck, die Geschwindigkeit von strömenden Flüssigkeiten, Dämpfen und Gasen in einem oder mehreren Punkten eines Messprofils in viel kürzerer Zeit zu bestimmen, als dies mit dem Woltmann-Flügel, dem Anemometer oder ähnlichen Geräten möglich ist, sowie auch die Geschwindigkeit von im Wasser oder in der Luft bewegten Fahrzeugen rasch zu bestimmen. Hiebei wird ein im strömenden oder widerstehenden Mittel angeordneter drehbarer Teil mit einer ebenen oder schalenförmigen Fläche verwendet, die dem Druck des Mittels ausgesetzt ist.
Die Erfindung besteht darin, dass der Druck des Mittels auf diese Fläche in deren zur Strömungsrichtung senkrechten Lage bestimmt wird, u. zw. zweckmässig dadurch, dass die Spannung einer dem Drucke des Mittels auf die Fläche entgegenwirkenden Feder oder die Wirkung eines dem Druck entgegenwirkenden Gewichtes geändert wird, bis sie dem Druck auf die drehbare Fläche in deren zur Strömungsrichtung senkrechten Lage das Gleichgewicht hält. Die Federspannung oder die Gewichtswirkung in dieser Lage wird an einer mit der Verstellvorrichtung für die Feder oder das Gewicht verbundenen Anzeigevorrichtung ersichtlich gemacht, an der bei entsprechender Eichung der Teilung die jeweilige Geschwindigkeit unmittelbar abgelesen werden kann.
Im folgenden ist als Beispiel ein Gerät zur Messung von Wassergeschwindigkeiten in Gerinnen beschrieben.
Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 und 2. das Gerät in zwei senkrecht zueinander stehenden Ansichten, zum Teil im Schnitt. Fig. 3 und 4 zeigen eine andere Ausführung der dem Wasserdrucke unterworfenen Fläche.
Das Gerät besteht aus einem Rohre 1, das an seinem unteren Ende ein Gehäuse 2 zur Aufnahme einer leicht drehbar gelagerten Achse 3 und einer auf dieser befestigten Rolle oder eines Segmentes 4 tlägt. An der Achse ist die ebene Platte 5 befestigt, auf welche der Druck des strömenden Wassers wirkt ; diese Platte kann je nach der zu messenden Geschwindigkeit gegen solche anderer Grösse und Form ausgewechselt werden, insbesondere kann sie nach Fig. 3 und 4 schalenförmige Gestalt aufweisen.
An der Rolle oder dem Segment 4 ist ein dünnes Drahtseil oder ein Stahlband 15 befestigt, an dem eine Schraubenfeder 6 zieht und die Platte gegen einen Anschlag 12 am Gehäuse drückt ; das obere Ende dieser Feder setzt sich wieder in ein dünnes Drahtseil oder ein Stahlband fort, das über eine Rolle 7 am oberen Rohrende geschlungen und an dieser befestigt ist. Die Achse dieser Rolle ist mit einer Zeigerkurbel 8 versehen, deren Drehung die Feder verschieden stark spannt. Die Kurbel 8 bestreicht ein Zifferblatt 9, auf welchem die Wassergeschwindigkeiten unmittelbar abgelesen werden und das selbst drehbar und feststellbar ist, damit es in die Nullstellung eingestellt werden kann.
Die Eichung des Gerätes geschieht auf einem Wagen, der über einen Kanal mit ruhendem Wasser fährt, ähnlich wie dies bei der Eichung von Woltmann-Flügeln geschieht.
Da es stets darauf ankommt, dass die Druckfläche 5 bei der Messung gegen die Strömung senkrecht steht (Nullmethode), ist ein elektrischer Kontakt 10 vorgesehen, welcher die Erreichung dieser Stellung durch ein Läutewerk od. dgl. anzeigt. Statt des Kontaktes können auch Marken an einem festen und einem bewegten Teile unterhalb der Feder vorgesehen
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sein, die bei der senkrechten Stellung der Platte einspielen müssen. Kleine Winkelabweichungen von der lotrechten Stellung können keine bedeutenden Messfehler verursachen.
Bei der Messung senkt man das Gerät bei vorher nach Breite und Höhe eingeteiltem Messprofile so weit ins Wasser, dass die Mitte der Platte 5 mit dem Profilpunkte übereinstimmt, in dem die Wassergeschwindigkeit gemessen werden soll. Je nach der Wassergeschwindigkeit wird dabei die Platte 5 gegen die Wirkung der Feder 6 mehr oder minder von dem Anschlage 12 weg und näher zur senkrechten Stellung verdreht. Sodann dreht man die Kurbel 8 so weit, bis das Läutewerk anspricht oder die senkrechte Stellung der Platte 5 an den Marken ersichtlich ist und liest die Geschwindigkeit am Zifferblatte ab. Man kann auf diese Weise an vielen Punkten eines Messprofils rasch nacheinander die Wassergeschwindigkeiten bestimmen, viel rascher als mit dem Woltmann-Flügel, bei dem jede Beobachtung 2-3. Minuten dauert.
Durch die direkte Ablesung entfällt auch die zeitraubende Ausführung der Diagramme und Rechnungen, welche die Geschwindigkeiten erst aus der Umdrehungszahl des WoltmannFlügels unter Berücksichtigung der Konstanten ergeben. Je kürzer die Zeit ist, welche zur Auswertung eines ganzen Messpionts nötig ist, desto genauer ist auch das Resultat, da die zeitlichen Veränderungen in der Strömung auch kleiner sind.
Das Rohr 1 sowie das in ihm laufende Drahtseil können nach Bedarf in ihrer Länge verändert werden, wozu Einsatzstück vorgesehen sind ; auch die Feder und-wie schon erwähnt-die Platte sind gegen andere nach Bedarf auswechselbar ; bei geringen Geschwindigkeiten wird man grössere Platten und eine schwächere Feder, bei hohen kleinere Platten und eine stärkere Feder benutzen.
Das Steuer 11 richtet das Gerät stets normal zur Strömung.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Gerät zur Bestimmung der Geschwindigkeit von strömenden Flüssigkeiten, Dämpfen
EMI2.1
des Druckes des strömenden oder widerstehenden Mittels auf eine drehbare oder schalenförmige Fläche in ihrer zur Strömungsrichtung des Mittels senkrechten Lage.